《北方華創-公司研究報告-塑造刻蝕、薄膜沉積、清洗、熱處理平臺企業深度受益國產替代戰略發展-240715（55頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《北方華創-公司研究報告-塑造刻蝕、薄膜沉積、清洗、熱處理平臺企業深度受益國產替代戰略發展-240715（55頁）.pdf（55頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、1/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分2024 年 07 月 15 日公司研究證券研究報告北方華創（北方華創（002371.SZ）深度分析深度分析塑造刻蝕/薄膜沉積/清洗/熱處理平臺企業，深度受益國產替代戰略發展塑造刻蝕/薄膜沉積/清洗/熱處理平臺企業，深度受益國產替代戰略發展投資要點北方華創立足半導體基礎產品領域，深耕半導體裝備、真空及鋰電裝備和精密電子元器件等業務領域，現有六大研發生產基地，致力于成為半導體基礎產品領域值得信賴的引領者。其半導體裝備產品包括刻蝕機投資要點北方華創立足半導體基礎產品領域，深耕半導體裝備、真空及鋰電裝備和精密電子元器件等業務領域，現有六大研發生產基地，致力于成

2、為半導體基礎產品領域值得信賴的引領者。其半導體裝備產品包括刻蝕機/PVD/ALD/CVD/氧化氧化/擴散爐擴散爐/清洗機清洗機/氣體質量流量計等，設備需求上行氣體質量流量計等，設備需求上行&國產進程加速背景下，公司將充分受益其全產業鏈布局。國產進程加速背景下，公司將充分受益其全產業鏈布局。布局刻蝕布局刻蝕/薄膜沉積薄膜沉積/清洗清洗/熱處理四大應用領域，打造半導體設備平臺型企業熱處理四大應用領域，打造半導體設備平臺型企業。半導體設備處于產業鏈上游，支撐制造和封裝測試，半導體行業技術高、進步快，一代產品需要一代工藝，一代工藝需要一代設備，半導體設備是半導體產業的技術先導者，通常半導體設備的研發領

3、先半導體工藝 35 年。制造半導體芯片過程主要包括晶圓加工、刻蝕、光刻、沉積、離子注入、金屬化等多個工藝步驟。北方華創設備涉及刻蝕/薄膜沉積/清洗/熱處理四大應用領域，廣泛應用于集成電路、先進封裝、半導體照明、微機電系統、功率半導體、化合物半導體、新能源光伏、平板顯示等領域，為半導體、新能源、新材料等領域提供解決方案。隨著公司設備平臺型布局完善，公司將充分受益于半導體產業鏈自主可控發展戰略?？涛g設備：刻蝕設備：ICP 突破突破 12 英寸各技術節點，英寸各技術節點，CCP 實現邏輯實現邏輯/存儲存儲/功率多關鍵制程覆蓋。功率多關鍵制程覆蓋。（1）ICP：北方華創先后攻克了電感耦合脈沖等離子體源

4、、多溫區靜電卡盤、雙層結構防護涂層和反應腔原位涂層等技術難題，實現了 12 英寸各技術節點的突破。公司多晶硅及金屬刻蝕系列 ICP 設備實現規?；瘧?，完成了淺溝槽隔離刻蝕、柵極掩膜刻蝕等多道核心工藝開發和驗證，助力國內主流客戶技術通線，已實現多個客戶端大批量量產并成為基線設備。（2）CCP：北方華創集成電路領域 CCP介質刻蝕設備實現了邏輯、存儲、功率半導體等領域多個關鍵制程的覆蓋，為國內主流客戶提供了穩定、高效的生產保障，贏得客戶信賴和認可。薄膜沉積：全面布局薄膜沉積：全面布局 PVD/CVD/ALD 等產品技術，提供前沿產品與創新解決方案。（等產品技術，提供前沿產品與創新解決方案。（1）

5、PVD:北方華創集成電路領域銅互連、鋁墊層、金屬硬掩膜、金屬柵、硅化物（Silicide）等工藝設備在客戶端實現穩定量產，成為多家客戶的基線設備，并廣泛應用在邏輯、存儲等主流產線，同時也成功實現功率半導體、三維集成和先進封裝、新型顯示、化合物半導體等多個領域的量產應用。（2）CVD：北方華創基于十余年沉積工藝技術的豐富經驗，布局拓展了 DCVD 和 MCVD 兩大系列產品。針對介質和金屬化學氣相沉積關鍵技術需求，攻克了進氣系統均勻性控制、壓力精確平衡、雙頻驅動的容性等離子體控制、多站位射頻功率均分控制等多項技術難題，實現金屬硅化物、金屬柵極、鎢塞沉積、高介電常數原子層沉積等工藝設備的全方位覆蓋

6、，關鍵技術指標均達到業界領先水平。清洗與熱處理：提供多類型濕法清洗設備，立式爐邏輯清洗與熱處理：提供多類型濕法清洗設備，立式爐邏輯/存儲全覆蓋。存儲全覆蓋。在清洗設備領域，北方華創經過多年的技術積累，先后突破了多項關鍵模塊設計技術和清洗工藝技術，包括伯努利卡盤和雙面工藝卡盤、高效率藥液回收系統、熱 SPM 工藝、熱磷酸工藝、低壓干燥工藝等，實現了槽式工藝全覆蓋，同時高端單片工藝實現突電子|半導體設備投資評級買入-A(維持)股價(2024-07-12)328.57 元交易數據交易數據總市值（百萬元）174,477.13流通市值（百萬元）174,325.58總股本（百萬股）531.02流通股本（百

7、萬股）530.5612 個月價格區間330.46/222.88一年股價表現一年股價表現資料來源：聚源升幅%1M3M12M相對收益3.9913.6821.14絕對收益2.0413.5810.2分析師孫遠峰SAC 執業證書編號：S分析師王海維SAC 執業證書編號：S報告聯系人宋鵬相關報告相關報告北方華創：24H1 預計歸母凈利潤同增超40%，平臺型企業助力先進封裝產業騰飛-華 金 證 券-電 子-北 方 華 創-公 司 快 報2024.7.11北方華創：平臺型公司規模效應凸顯，長期增長動力強勁-華金證券-電子-北方華創-公司快報 2024.5.5北方華創：設備龍頭全年業績高增，在手訂單飽滿未來可期

8、-華金證券+電子+北方華創+公司快報 2024.1.16北方華創：Q3 延續增長趨勢，四大解決方案助力先進封裝產業騰飛-華金證券+電子+深度分析/半導體設備2/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分破。在立式爐領域，北方華創突破并掌握了氣流場/溫度場控制、反應源精密輸送、硅片表面熱場設計等關鍵技術，實現了立式爐系列化設備在邏輯和存儲工藝制程應用的全面覆蓋。AI 周期周期/“中道中道”工藝工藝/多重曝光多重曝光/先進制程擴產四重奏先進制程擴產四重奏，吹響制造設備需求號角吹響制造設備需求號角。（1）：AI 周期帶動產能增長周期帶動產能增長：根據 SEMI 數據，為跟上芯片需求的持續增長，全球半導體產

9、能預計將在 2024 年增加 6%，在 2025 年增長 7%，達到每月 3,370 萬片晶圓（等效 8 英寸），產能有望創歷史新高。（2）前道工藝下放先進封裝：）前道工藝下放先進封裝：先進封裝中倒裝需采用植球、電鍍、光刻、蝕刻等前道制造的工藝，2.5D/3D 封裝 TSV 技術就需要光刻機、涂膠顯影設備、濕法刻蝕設備等，從而使得晶圓制造與封測前后道制程中出現中道交叉區域。（3）多重曝光技術助力制程突破：）多重曝光技術助力制程突破：對于更小周期圖形制造工藝，需要使用多重圖形成像技術，使每一個版圖的最小尺寸周期均符合單次光刻的極限分辨率的要求。（4）大基金三期）大基金三期&在建在建/規劃興建或改

10、造產能穩步進行：規劃興建或改造產能穩步進行：國家大基金三期旨在引導社會資本加大對集成電路產業的多渠道融資支持，重點投向集成電路全產業鏈。截至 2023 年 12 月 10 日，12 寸晶圓廠中，在建 24 座，規劃產能合計 125 萬片（其中外資在建 18 萬片），規劃興建或改造 13 座，規劃產能合計 57 萬片（其中外資規劃 5 萬片）；8 寸晶圓廠中，在建 5 座，規劃產能合計 20 萬片；規劃興建或改造 11 座，規劃產能合計 32 萬片。投資建議：投資建議：我們維持公司盈利預測，預計 2024 年至 2026 年營業收入分別為302.82/402.14/501.67 億元，增速分別為

11、 37.2%/32.8%/24.8%；歸母凈利潤分別為 59.70/76.92/97.10 億元，增速分別為 53.1%/28.8%/26.2%；對應 PE 分別為29.2/22.7/18.0 倍。隨著人工智能發展對算力芯片需求加劇，疊加國內長鑫存儲/長江存儲擴產，有望帶動先進制程/先進封裝相關設備需求。北方華創致力于打造平臺型半導體設備企業，將充分受益于需求增長及國產化進程加速，長期增長動力足。維持“買入-A”評級。風險提示風險提示：新技術、新工藝、新產品無法如期產業化風險；晶圓廠擴產計劃不及預期風險；宏觀經濟和行業波動風險；國際貿易摩擦風險。財務數據與估值財務數據與估值會計年度會計年度20

12、22A2023A2024E2025E2026E營業收入(百萬元)14,68822,07930,28240,21450,167YoY(%)51.750.337.232.824.8歸母凈利潤(百萬元)2,3533,8995,9707,6929,710YoY(%)118.465.753.128.826.2毛利率(%)43.841.143.743.744.7EPS(攤薄/元)4.437.3411.2414.4818.28ROE(%)12.716.220.220.821.0P/E(倍)74.244.729.222.718.0P/B(倍)8.87.25.84.73.7凈利率(%)16.017.719.71

13、9.119.4數據來源：聚源、華金證券研究所北方華創+公司快報 2023.10.17深度分析/半導體設備3/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分內容目錄內容目錄1、北方華創：國內集成電路高端工藝裝備平臺型企業、北方華創：國內集成電路高端工藝裝備平臺型企業.61.1 發展歷程：立足半導體基礎產品領域，深耕半導體裝備/真空及鋰電裝備/精密電子元器件.61.2 股權結構：管理層深耕產業，打造集成電路裝備平臺.71.3 產品矩陣：以三大業務為主，涉及多個應用領域.81.4 經營概況：規模效應逐步凸顯，以創新鞏固競爭優勢.92、行業驅動：、行業驅動：AI 周期周期/“中道中道”工藝工藝/多重曝光多重曝光

14、/先進制程擴產四重奏，吹響制造設備需求號角先進制程擴產四重奏，吹響制造設備需求號角.112.1 驅動一：AI 有望開啟半導體新周期，全球晶圓廠產能穩步增長.112.2 驅動二：先進封裝加速迭代，前道工藝下放.142.3 驅動三：核心設備限制下，多重曝光技術助力制程突破.182.4 驅動四：大基金三期&在建/規劃興建或改造產能穩步進行.223、產品：四大領域布局塑造設備平臺型公司，充分受益國產替代、產品：四大領域布局塑造設備平臺型公司，充分受益國產替代.283.1 刻蝕設備：制程/結構共促刻蝕設備迭代，公司 ICP/CCP/TSV 多點開花.283.1.1 設備概況：把圖形從光刻膠轉移到待刻蝕薄

15、膜，前道制造中的“減法工藝”.283.1.2 市場格局：國際巨頭主導干法刻蝕市場，25 年規模有望超 180 億美元.333.1.3 公司產品：ICP 突破 12 英寸各技術節點，CCP 實現邏輯/存儲/功率多關鍵制程覆蓋.343.2 薄膜沉積：占 IC 設備開支 20%以上，公司全部布局各細分領域.363.2.1 設備概況：基片表面沉積特定材料，前道制造中的“加法工藝”.363.2.2 市場格局：薄膜沉積設備市場規模持續增長，國際巨頭占據主要市場份額.413.2.3 公司產品：全面布局 PVD/CVD/ALD 等產品技術，提供前沿產品與創新解決方案.433.3 清洗：用于制造/封測各個環節，

16、可提供多類型濕法清洗設備.443.3.1 設備概況：貫穿半導體產業鏈，各環節后續工藝良率提升保證.443.3.2 公司產品：提供多類型濕法清洗設備，累計出貨超 1,200 臺.463.4 熱處理設備：中國熱處理 28 年規模有望超 200 億元，公司立式爐邏輯/存儲全覆蓋.474、盈利預測與估值、盈利預測與估值.505、風險提示、風險提示.52圖表目錄圖表目錄圖 1：北方華創發展歷程.6圖 2：北方華創股權穿透圖（前十大股東，截至 2024 年 3 月 31 日）.7圖 3：北方華創產品矩陣.8圖 4：2017-2024Q1 北方華創營收狀況（億元/%）.9圖 5：2017-2024Q1 北方

17、華創歸母凈利潤狀況（億元/%）.9圖 6：2017-2024Q1 北方華創毛利率及凈利率（%）.10圖 7：2018-2024Q1 北方華創銷售/管理/財務費用率（%）.10圖 8：2018-2023 北方華創收入結構（%）.10圖 9：2018-2023 北方華創各主營業務毛利率（%）.10圖 10：2018-2024Q1 北方華創研發費用狀況（億元/%）.11圖 11：2020-2023 北方華創研發人員及學歷結構（人/%）.11圖 12：2009.01-2024.04 全球半導體月度銷售額（十億美元）.12圖 13：2021-2025E 全球半導體產能預測（千片/月，等效 8 英寸）.1

18、3圖 14：集成電路制造資本開支結構.13深度分析/半導體設備4/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 15：先進封裝開辟“中道”工藝.14圖 16：先進封裝中前道設備應用.14圖 17：銅柱凸塊制造工藝流程.15圖 18：重新分布層（RDL）結構.16圖 19：扇入型與扇出型 RDL 對比.16圖 20：RDL 層制作工藝.16圖 21：TSV 在先進封裝中的應用.17圖 22：2.5D 封裝中的 TSV 流程.18圖 23：通過金屬銅 TSV 實現硅芯片之間垂直互.18圖 24：雙溝槽 LELE 技術（左）Vs.雙線條 LELE 技術.20圖 25：雙重圖案會增加密度.21圖 26：適用

19、于不同核心圖層的多重圖形成像技術及邊界值.21圖 27：2020-2024F 中國半導體設備市場規模（億美元/%）.22圖 28：2020-2024F 中國半導體設備國產化規模（億美元/%）.22圖 29：刻蝕設備分類.29圖 30：電容性等離子體刻蝕反應腔（CCP）.30圖 31：電感性等離子體刻蝕（ICP）.30圖 32：10 納米多重模板工藝原理，涉及多次刻蝕.31圖 33：刻蝕和薄膜沉積在 3D NAND 中的最主要工藝.31圖 34：階梯刻蝕決定 3D NAND 堆疊層數.31圖 35：高深寬比刻蝕是 3D NAND 層數結構進步的關鍵.32圖 36：不同堆疊層刻蝕設備用量占比（%）

20、.32圖 37：不同堆疊層刻蝕工藝設備用量（相對值）.32圖 38：不同堆疊層刻蝕工藝加工次數.32圖 39：“各向同性蝕刻”和“各向異性蝕刻”的圖像.33圖 40：刻蝕縱橫比示意圖.33圖 41：不完全刻蝕、過度刻蝕、正?？涛g示例.33圖 42：2019-2025E 全球集成電路制造刻蝕設備市場規模.34圖 43：2020 年全球干法刻蝕設備競爭格局.34圖 44：薄膜形成過程示意圖.36圖 45：薄膜沉積設備技術分類.37圖 46：物理氣相沉積（PVD）薄膜沉積過程.37圖 47：化學氣相沉積（CVD）薄膜沉積過程.37圖 48：原子層沉積（ALD）薄膜沉積過程.38圖 49：薄膜沉積在邏

21、輯芯片中的應用.38圖 50：薄膜沉積在 DRAM 存儲芯片中的應用.39圖 51：薄膜沉積在 3D NAND 存儲芯片中的應用.39圖 52：相比 CVD，ALD 技術的優勢.39圖 53：不同工藝節點薄膜沉積工序對比.41圖 54：薄膜沉積設備占 FLASH 產線資本開支比例（%）.41圖 55：2010-2023 全球半導體設備銷售額（億美元/%）.41圖 56：2012-2023 中國半導體設備銷售額（億美元/%）.41圖 57：全球前道制造設備銷售額占比（%）.42圖 58：全球前道制造設備中各類設備銷售額占比（%）.42圖 59：2019 年各類薄膜沉積設備競爭格局（左：ALD，中

22、：CVD，右：PVD）.42深度分析/半導體設備5/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 60：2019 年全球半導體薄膜沉積設備占比（%）.43圖 61：2020 年全球半導體薄膜沉積設備占比（%）.43圖 62：清洗設備在半導體產業鏈各環節中的應用.45圖 63：單片清洗原理.46圖 64：槽式清洗原理.46圖 65：在熱退火過程中的晶體復原及摻雜物的激活情況.48圖 66：立式爐系統示意圖.48圖 67：快處理（RTP）示意圖.48圖 68：2022 年全球熱處理設備結構占比（%）.49圖 69：全球熱處理設備競爭格局（%）.49表 1：北方華創部分管理團隊.7表 2：不同技術節點及其

23、使用的圖形工藝技術.19表 3：大基金一/二/三期對比.23表 4：中國大陸 12 英寸、8 英寸和 6 英寸及以下的硅晶圓產線詳情（座/萬片）.24表 5：8 英寸晶圓芯片的制程節點分布.25表 6：中芯國際天津廠 8 寸集成電路芯片生產項目主要設備列表.25表 7：12 英寸晶圓芯片的制程節點分布.26表 8：中芯國際天津廠 12 寸集成電路芯片生產項目主要設備列表（1/2）.27表 9：中芯國際天津廠 12 寸集成電路芯片生產項目主要設備列表（2/2）.28表 10：各類刻蝕方法對比.29表 11：北方華創集成電路制造用刻蝕設備.35表 12：北方華創先進封裝用刻蝕設備.36表 13：P

24、VD、CVD、ALD 薄膜沉積對比.40表 14：北方華創部分 PVD 產品.43表 15：北方華創集成電路制造用 CVD 設備.44表 16：半導體清洗中的污染物種類、來源以及主要危害.45表 17：幾種不同的半導體清洗方法對比.46表 18：北方華創部分清洗設備.47表 19：立式爐、臥式爐系統性能比較.49表 20：北方華創營收拆分（億元/%）.51表 21：可比公司估值.52深度分析/半導體設備6/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分1、北方華創：國內集成電路高端工藝裝備平臺型企業立足半導體基礎產品領域，深耕半導體裝備、真空及鋰電裝備和精密電子元器件等業務領域，產品廣泛應用于集成電路、

25、先進封裝、半導體照明、第三代半導體、新能源光伏、新型顯示、真空熱處理、新能源鋰電等領域，公司現有六大研發生產基地，營銷服務體系覆蓋歐、美、亞等全球主要國家和地區，致力于成為半導體基礎產品領域值得信賴的引領者。1.1 發展歷程：立足半導體基礎產品領域，深耕半導體裝備/真空及鋰電裝備/精密電子元器件由七星電子與北方微電子戰略重組構成，系國產半導體設備領軍者由七星電子與北方微電子戰略重組構成，系國產半導體設備領軍者。（1）七星電子：北京電控整合原國營 700 廠、706 廠、707 廠、718 廠、797 廠、798 廠的優質資產和業務，以七星集團為主發起人，經北京市人民政府經濟體制改革辦公室京政體

26、改股函（2001）54 號文批準，發起設立七星電子，主營半導體裝備及精密電子元器件業務。（2）北方微電子：由北京電控聯合七星集團、清華大學、北京大學、中科院微電子所和中科院光電技術研究所共同出資設立，主營高端半導體裝備業務。2016 年七星電子通過發行股份購買資產并募集配套資金的方式實現與北方微電子的戰略重組，新增股份在深交所上市，成為中國具備較大規模、豐富的產品體系、多領域高端半導體工藝設備供應商，并成功引進國家集成電路產業基金、京國瑞基金及芯動能基金等戰略投資者，實現了產業與資本的融合。2017 年，七星電子更名為北方華創科技集團股份有限公司，完成了內部業務及資產的整合，推出全新品牌“北方

27、華創”（NAURA），形成了以北方華創科技集團股份有限公司為總部，下屬北京北方華創微電子裝備有限公司、北京北方華創真空技術有限公司、北京北方華創新能源鋰電裝備技術有限公司和北京七星華創精密電子科技有限責任公司四家全資子公司業務結構。圖 1：北方華創發展歷程資料來源：北方華創官網、華金證券研究所深度分析/半導體設備7/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分1.2 股權結構：管理層深耕產業，打造集成電路裝備平臺北京電控為實際控制人北京電控為實際控制人，明確北方華創集成電路裝備產業平臺明確北方華創集成電路裝備產業平臺。北京電控“十四五”規劃提出要構建以芯屏為核心的產業生態，明確北方華創作為集成電路裝備

28、產業平臺、七星集團作為文化創意產業平臺的基本定位，通過無償劃轉的方式將七星集團所持股權集中到北京電控，能進一步理順管理層級和管理關系，提升上市公司管理效率和北京電控集團化管控水平，更好推動兩個平臺向專業化方向發展。本次收購完成后，上市公司實際控制人仍為北京電控，本次收購不會導致上市公司實際控制人發生變化。圖 2：北方華創股權穿透圖（前十大股東，截至 2024 年 3 月 31 日）資料來源：Wind、北方華創公告、華金證券研究所表 1：北方華創部分管理團隊姓名姓名職位職位簡介簡介趙晉榮董事長、執行委員會主席曾任北京建中機器廠總工程師,常務副廠長，北京七星華創電子股份有限公司副總經理，總經理，北

29、京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司副總經理，總經理。陶海虹董事、執行委員會副主席、總裁曾任北京建中機器廠真空設備設計所副所長，微電子設備分公司技術副經理，北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司總裁助理，人力資源部部長，人力資源總監，副總經理，黨委副書記，黨委書記。唐飛執行委員會委員、高級副總裁曾任北京建中機器廠市場部副部長，北京七星華創電子股份有限公司戰略發展部部長，副總經理，總經理。顧為群執行委員會委員、高級副總裁曾任北京建中機器廠市場部部長，北京七星華創電子股份有限公司工業爐事業部總經理，北京七星華創電子股份有限公司副總經理，黨委書記。紀安寬執行委員會委員、高級副總裁曾任

30、北京建中機器廠辦公室主任，北京七星華創電子股份有限公司總裁辦公室主任，北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司總裁助理兼公共關系部部長，市場總監，營銷總監兼銷售中心總經理，營銷副總裁。鄭煒執行委員會委員、副總裁曾任北京電子控股有限責任公司戰略發展部副部長，北京燕東微電子有限公司黨委副書記。夏威執行委員會委員、副總裁曾任北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司 PVD 事業部副總經理，市場總監。資料來源：Wind、華金證券研究所深度分析/半導體設備8/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分1.3 產品矩陣：以三大業務為主，涉及多個應用領域北方華創主營半導體裝備、真空及鋰電裝備、精密元器

31、件業務，為半導體、新能源、新材北方華創主營半導體裝備、真空及鋰電裝備、精密元器件業務，為半導體、新能源、新材料等領域提供解決方案料等領域提供解決方案。（1）半導體裝備半導體裝備：北京北方華創微電子裝備有限公司是北方華創全資子公司，成立于 2001 年，經過二十年的發展，北方華創已成為國內先進的半導體裝備制造與服務商。北方華創的主要產品包括刻蝕機、PVD、ALD、CVD、氧化/擴散爐、清洗機、氣體質量流量計等高端半導體工藝裝備及核心零部件，廣泛應用于集成電路、先進封裝、半導體照明、微機電系統、功率半導體、化合物半導體、新能源光伏、平板顯示等領域，為半導體、新能源、新材料等領域提供解決方案。公司擁

32、有多個產業制造基地，分別位于北京經濟技術開發區、北京酒仙橋工業園區、北京順義空港綜合保稅區和北京平谷馬坊工業園區，服務體系覆蓋亞洲主要國家和地區。（2）真空裝備真空裝備：北方華創作為國內高端裝備制造的主力軍，研發的真空熱處理裝備、氣氛保護熱處理裝備、連續式熱處理裝備、晶體生長裝備、鍍膜裝備在金屬及非金屬材料、真空電子、醫療、新能源（光伏、汽車、氫能、儲能）、半導體材料、磁性材料等領域取得廣泛應用。（3）精密元器件精密元器件：在精密電子元器件領域，公司持續推動元器件向小型化、輕量化、高精密方向發展，研發的石英晶體器件、石英微機電傳感器、高精密電阻器、鉭電容器、微波組件、模擬芯片、模塊電源等產品，

33、應用于高鐵、智能電網、通信、醫療電子、精密儀器、自動控制等領域，為客戶打造高端精密電子元器件技術、產品、服務一體化的專業解決方案。圖 3：北方華創產品矩陣資料來源：北方華創官網、華金證券研究所深度分析/半導體設備9/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分1.4 經營概況：規模效應逐步凸顯，以創新鞏固競爭優勢各工藝裝備市場份額逐步攀升，營收規模持續擴大規模效應逐步顯現。各工藝裝備市場份額逐步攀升，營收規模持續擴大規模效應逐步顯現。2019-2022 年公司營業收入分別為 40.58/60.56/96.83/146.88 億元，同比增長 22.10%/49.23%/59.90%/51.68%。202

34、3 年公司持續加大研發投入，產品質量穩步提高，營業收入達 220.79 億元，創公司業績歷史新高。2023 年歸母凈利潤為 38.99 億元，同比增長 65.73%，主要原因為公司持續增強產品競爭力，收入規模大幅增加，公司 2023 年新簽訂單超過 300 億元。合同、訂單數量同比大幅增加的同時，降本增效工作取得顯著成果，成本費用率同比降低，綜合導致歸屬于上市公司股東凈利潤增長。公司 2024Q1 實現營收 58.59 億元，同比增加 51.36%，其主要原因是：公司持續聚焦主營業務，精研客戶需求，深化技術研發，不斷提升核心競爭力，應用于集成電路領域的刻蝕、薄膜沉積、清洗和爐管等工藝裝備市場份

35、額穩步攀升。2024Q1 公司實現歸母凈利潤 11.27 億元，同比增長 90.40%。2024Q1 公司經營活動產生的現金流量凈額為 2.60 億元同比增長 139.31%，其主要原因是公司訂單及營業收入大幅增加，銷售回款增長。圖 4：2017-2024Q1 北方華創營收狀況（億元/%）圖 5：2017-2024Q1 北方華創歸母凈利潤狀況（億元/%）資料來源：Wind、華金證券研究所資料來源：Wind、華金證券研究所毛利率毛利率/凈利率整體呈上升趨勢凈利率整體呈上升趨勢，費用率整體呈下降趨勢費用率整體呈下降趨勢。自 2020 年起，北方華創集成電路先進制程多種產品通過客戶驗證，成熟制程設備

36、工藝覆蓋率快速提升。隨著北方華創營收規模的持續擴大，同時規模效應逐漸顯現，成本費用率穩定下降：2020-2024Q1，北方華創銷售毛利率分別為36.69%/39.41%/43.83%/41.10%/43.40%，銷售凈利率分別為10.42%/12.32%/17.30%/18.26%/19.09%；北方華創管理費用率顯著下降，2020-2024Q1 分為14.05%/12.32%/9.67%/7.94%/7.27%。銷售費用率整體呈現穩中有降趨勢，2020-2024Q1 分別為 5.85%/5.29%/5.46%/4.91%/4.64%。深度分析/半導體設備10/55請務必閱讀正文之后的免責條款

37、部分圖 6：2017-2024Q1 北方華創毛利率及凈利率（%）圖 7：2018-2024Q1 北方華創銷售/管理/財務費用率（%）資料來源：Wind、華金證券研究所資料來源：Wind、華金證券研究所電子工藝裝備為公司主要營收來源，營收占比呈上升趨勢占比接近電子工藝裝備為公司主要營收來源，營收占比呈上升趨勢占比接近 90%。北方華創電子工藝裝備業務包括半導體裝備、真空裝備和新能源鋰電裝備。其中在半導體裝備業務板塊，北方華創的主要產品包括刻蝕、薄膜沉積、爐管、清洗、晶體生長等核心工藝裝備，廣泛應用于集成電路、功率半導體、三維集成和先進封裝、化合物半導體、新型顯示、新能源光伏、襯底材料等制造領域。

38、在真空及鋰電裝備業務板塊，北方華創深耕高壓、高溫、高真空技術，研發的單晶硅晶體生長設備、真空熱處理設備、氣氛保護熱處理設備、連續式熱處理設備、磁控濺射鍍膜設備、多弧離子鍍膜設備在材料熱處理、真空電子、新能源光伏、半導體材料、磁性材料、新能源汽車等領域廣泛應用，為新材料、新工藝、新能源等綠色制造提供技術支持。2020-2023 年，公司電子 工 藝 裝 備 業 務 營 收 分 別 為 48.69/79.49/120.84/196.11 億 元，占 公 司 營 收 比 例 為80.40%/82.09%/82.27%/88.82%，毛利率分別為 29.44%/33.00%/37.70%/38.04%

39、。電子元器件包括電阻、電容、晶體器件、模塊電源、微波組件等，2023 年營業收入為 24.33 億元，毛利率為 65.65%。圖 8：2018-2023 北方華創收入結構（%）圖 9：2018-2023 北方華創各主營業務毛利率（%）資料來源：Wind、華金證券研究所資料來源：Wind、華金證券研究所深度分析/半導體設備11/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分堅持創新驅動堅持創新驅動，鞏固半導體核心裝備競爭優勢鞏固半導體核心裝備競爭優勢。公司始終堅持以客戶需求為導向，在保持已有技術優勢的同時，持續加強技術創新，研發投入處于國內同行業領先水平，鞏固了公司在半導體基礎產品領域的競爭優勢。2023

40、 年全年北方華創集團研發投入 44.10 億元，研發投入強度達到 19.97%。截至 2023 年末，公司累計申請專利 7,900 余件，累計獲得授權專 4,700 余件，專利數量穩居國內集成電路裝備企業首位。目前，公司擁有國家級企業技術中心 1 個，北京市級企業技術中心、工程中心 4 個，先后獲得國家科學技術進步獎 1 次及北京市科學技術進步獎 12次。圖 10：2018-2024Q1 北方華創研發費用狀況（億元/%）圖 11：2020-2023 北方華創研發人員及學歷結構（人/%）資料來源：Wind、華金證券研究所資料來源：北方華創公告、華金證券研究所2、行業驅動：AI 周期/“中道”工藝

41、/多重曝光/先進制程擴產四重奏，吹響制造設備需求號角2.1 驅動一：AI 有望開啟半導體新周期，全球晶圓廠產能穩步增長全球集成電路月度銷售額拐點出現，AI 有望開啟新一輪半導體周期。90 年代-2010 年：PC在 C 端的普及推進半導體行業繁榮發展。隨技術的不斷進步及成本降低，PC 逐漸被 C 端接納并普及，眾多 IC 廠商將資源集中于 PC 業務并取得了長足的發展。2010 以來，以智能手機為主的消費電子產品取代 PC 成為新的驅動力。智能手機的風靡及移動互聯網的普及推動了存儲芯片及通信芯片需求的爆發，智能手機行業取代已增長乏力的 PC 行業，成為推動半導體產業發展的新動力。但是同樣，經過

42、近幾年的發展，智能手機為半導體行業帶來的紅利也逐漸消失。當前是繼PC 與智能手機之后，5G、AI、IoT、云計算以及汽車電子等新興應用領域崛起的起點，市場規模的壯大對半導體的需求與日俱增，有望帶動半導體進入新一輪景氣周期。深度分析/半導體設備12/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 12：2009.01-2024.04 全球半導體月度銷售額（十億美元）資料來源：WSTS、華金證券研究所人工智能將推動下游應用中各類半導體增長人工智能將推動下游應用中各類半導體增長，2025年全球晶圓產能有望年全球晶圓產能有望達達3,370萬片萬片/月月（等等效效 8 英寸英寸）。根據 SEMI 數據，從云計算

43、到邊緣設備，人工智能的普及正在推動高性能芯片的開發競爭，并推動全球半導體制造能力的強勁擴張。為跟上芯片需求的持續增長，全球半導體產能預計將在 2024 年增加 6%，在 2025 年增長 7%，達到每月 3,370 萬片晶圓（等效 8 英寸），產能有望創歷史新高。其中，預計中國大陸芯片制造商將保持兩位數的產能增長，2024 年產能將增長 15%，達到 885 萬片/月（等效 8 英寸），2025 年將增長 14%，達 1,010 萬片/月（等效 8英寸），占行業總量的近三分之一。預計 2025 年中國臺灣的產能將以 580 萬片/月（等效 8 英寸）排名第二；而韓國產能將在 2024 年首次超

44、過 500 萬片/月（等效 8 英寸）大關，2025 年其產能將擴大 7%至 540 萬片/月（等效 8 英寸）；預計 2025 年日本、美洲、歐洲和中東以及東南亞半導體制造產能將分別為 470 萬片/月（等效 8 英寸），同比增長 3%）、320 萬片/月（等效 8 英寸），同比增長 5%）、270 萬片/月（等效 8 英寸），同比增長 4%和 180 萬片/月（等效 8 英寸），同比增長 4%。AI 的快速增長推動了對更密集 HBM 堆棧需求不斷增長，每個堆?，F在集成 8-12 個芯片，領先的 DRAM 制造商正在增加對 HBM/DRAM 的投資。DRAM 容量預計在 2024 年和202

45、5 年均增長 9%。相比之下，3D NAND 市場復蘇仍然緩慢，預計 2024 年容量不會增長，2025 年預計增長 5%。隨著邊緣設備中 AI 應用興起，預計主流智能手機 DRAM 容量將從 8GB增加到 12GB，而使用 AI 助手的筆記本電腦將至少需要 16GB 的 DRAM。深度分析/半導體設備13/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 13：2021-2025E 全球半導體產能預測（千片/月，等效 8 英寸）資料來源：SEMI、華金證券研究所前道設備支出占半導體產線投資前道設備支出占半導體產線投資 50%以上。以上。芯片設計、晶圓制造和封裝測試等需在設備技術允許的范圍內設計和制造，

46、設備的技術進步又反過來推動半導體產業的發展。典型的集成電路制造產線設備投資中，設備支出占整體投資 70%-80%左右，其中用于前道制造設備投資占總產線投資的 52.50%-64.0%。半導體設備主要分為前道工藝設備（晶圓制造）和后道工藝設備（封裝測試）：在前道晶圓制造中，可分為 7 大工藝，分別為氧化/擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、清洗和金屬化，所對應的專用設備主要包括氧化/擴散設備、光刻設備、刻蝕設備、清洗設備、離子注入設備、薄膜沉積設備、機械拋光設備等。后道設備包括減薄、劃片、打線、Bonder、FCB、BGA 植球、檢查、測試設備等。圖 14：集成電路制造資本開支結構資料來源：G

47、artner、屹唐股份招股說明書、華金證券研究所深度分析/半導體設備14/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分2.2 驅動二：先進封裝加速迭代，前道工藝下放先進封裝處于晶圓制造與封測中的交叉區域，凸塊先進封裝處于晶圓制造與封測中的交叉區域，凸塊/RDL/TSV 等需要前道工藝完成。等需要前道工藝完成。先進封裝要求在晶圓劃片前融入封裝工藝步驟，具體包括應用晶圓研磨薄化、線路重排（RDL）、凸塊制作（Bumping）及三維硅通孔（TSV）等工藝技術。先進封裝更多在晶圓層面上進行，采用前道制造方式來制作后道連接電路，工藝流程的相似性使得兩者使用設備也大致相同，其中倒裝就要采用植球、電鍍、光刻、蝕刻等

48、前道制造的工藝，2.5D/3D 封裝 TSV 技術就需要光刻機、涂膠顯影設備、濕法刻蝕設備等，從而使得晶圓制造與封測前后道制程中出現中道交叉區域。圖 15：先進封裝開辟“中道”工藝圖 16：先進封裝中前道設備應用資料來源：艾森股份招股說明書、華金證券研究所資料來源：芯源微招股說明書、華金證券研究所凸塊替代傳統封裝中的金線鍵合凸塊替代傳統封裝中的金線鍵合，以微小的焊球或凸塊實現芯片與封裝載板的互聯以微小的焊球或凸塊實現芯片與封裝載板的互聯。凸塊制造過程一般是基于定制的光掩模，通過真空濺鍍、曝光、電鍍、蝕刻等環節而成，該技術是晶圓制造環節的延伸，也是實施倒裝（FC）封裝工藝的基礎及前提。相比以引線

49、作為鍵合方式傳統的封裝，凸塊代替了原有的引線，實現了以點代線的突破。該技術可允許芯片擁有更高的端口密度，縮短了信號傳輸路徑，減少了信號延遲，具備了更優良的熱傳導性及可靠性。此外，將晶圓重布線技術（RDL）和凸塊制造技術相結合，可對原來設計的集成電路線路接點位置(I/O Pad)進行優化和調整，使集成電路能適用于不同的封裝形式，封裝后芯片的電性能可以明顯提高。以銅柱凸塊制造工藝流程為例，主要包括 UBM 濺射、厚膠光刻、電鍍、去膠和 UBM 刻蝕等工序。UBM 濺射：通過熱氧制備 400 nm 二氧化硅（SiO2）作為絕緣層，然后濺射 Ti 或者 Ti作為粘附層，濺射 Cu 作為電鍍種子層，從而

50、形成銅柱凸塊的 UBM。厚膠光刻：厚膠光刻的工藝步驟為涂覆、前烘、曝光、顯影、后烘。由于正性光刻膠厚膠光刻的影響因素很多，涂覆厚膠需要采用符合流變學的光阻材料，支持旋轉涂覆單次操作厚度 40100 m。為了提高銅凸塊側壁垂直度，光刻膠的厚度需要大于銅柱凸塊高度，一次就涂覆厚度約 80 m 以上的光阻材料。銅焊料電鍍：傳統的電鍍工藝是掛鍍，即陽極和作為陰極的被鍍件分別浸入電鍍液內，位置相對而放，電鍍時通?；蝿颖诲兗?，以便讓新鮮的電鍍液及時補充到被鍍件的表面。銅柱凸塊電鍍工藝采用垂直噴鍍法，把被鍍的晶圓正面朝下，電鍍液從下面垂直向上噴到晶圓的中央，然后向晶圓四周流出，這樣電鍍效果較好?？涛g UBM

51、：UBM 刻蝕容易出現腐蝕不完全或者側向腐蝕嚴重的問題，銅柱凸塊間距越小此現象越嚴重。分析濕法刻蝕和干法刻蝕對于 UBM 刻蝕的影響，可知濕法腐蝕具有各項同性的特性，通過增加腐蝕時間來去除未完全腐蝕的 UBM，會造成深度分析/半導體設備15/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分嚴重的側向腐蝕而導致側壁垂直度降低，而干法刻蝕具有各向異性的特性，可以解決刻蝕側向腐蝕問題。圖 17：銅柱凸塊制造工藝流程資料來源：半導體封裝工程師之家、華金證券研究所RDL 改變改變 IC 線路接點位置線路接點位置。RDL 是添加到集成電路或微芯片中以重新分配電氣連接的金屬層。這種 RDL 技術是一種用于集成電路（IC

52、）的先進封裝解決方案，允許將多個芯片集成到單個封裝中。它是在介電層頂部創建圖案化金屬層的過程，該金屬層將 IC 的輸入/輸出（I/O）重新分配到新位置。新位置通常位于芯片的邊緣，這允許使用標準表面貼裝技術（SMT）將 IC 連接到印刷電路板（PCB）。RDL 技術使設計人員能夠以緊湊、高效的方式放置芯片，從而減少器件的整體尺寸。RDL 的主要功能包括：1）提供水平接口連接：RDL 包含主要的水平接口連接，提供晶片之間的連接。這些連接可以在晶片的頂部進行，并且 RDL 的結構類似于 HDI PCB 中的盲/埋微孔。2）提供高密度互連：在先進封裝技術中，例如超高密度 InFO（InFO_UHD）技

53、術，RDL 被開發為提供邏輯-邏輯系統的高互連密度和帶寬。例如，該技術的帶寬密度可以達到線寬和間距（L/S）為 0.8/0.8 m，長度為 500 m 的邏輯-邏輯系統的記錄高度 10 Tbps/mm。3）實現異質集成：異質集成是一種將獨立設計和優化的元件集成到一個共同的 interposer 上的過程，這對于制造更高速度和性能的元件至關重要。RDL 技術使得元件可以更接近地放置，從而最小化了用于補償互連線中的頻率依賴性損耗的寄生功耗。深度分析/半導體設備16/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 18：重新分布層（RDL）結構圖 19：扇入型與扇出型 RDL 對比資料來源：愛邦半導體網、華

54、金證券研究所資料來源：今日半導體、智芯仿真、華金證券研究所以 RDL first 的 FOWLP 為例，在 1000um 的玻璃基板上利用旋涂膜技術涂覆，烘烤成型后成型 Ti/Cu 種子層；利用鍍層工藝制備 UBM（凸點下金屬化層)，接著再涂覆絕緣層/鈍化層。這鈍化層又具體包含的步驟有：旋涂，曝光，顯影以及在 200高溫下后固化 1 小時以形成銅墊；在生成第一層 RDL 的基礎上，生成第二層開放鈍化層；形成第二層 RDL 層，并生成第三層開放鈍化層；形成微凸點；將芯片貼裝在 RDL Wafer 上，根據貼裝精度不同，該步驟可采用熱壓鍵合（TCB）工藝；晶圓塑封；去除載板打磨露出 RDL 銅墊；

55、在 RDL 銅墊上完成貼球。圖 20：RDL 層制作工藝資料來源：艾邦半導體網、華金證券研究所深度分析/半導體設備17/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分TSV 為連接硅圓片兩面并與硅襯底和其他通孔絕緣的電互連結構。為連接硅圓片兩面并與硅襯底和其他通孔絕緣的電互連結構。TSV 是一種垂直互連結構，特點是穿透硅襯底，并實現從對應電路層一面到另一面的電氣連接。TSV 的基本結構包括穿透硅襯底的導電通道，以及與襯底之間的絕緣隔離層。并且，為實現襯底上下面的電氣連接，還需要正面和背面的互連層，以實現信號的互連和再分布。目前，TSV 主要有三大應用領域，分別是三維集成電路（3D IC）封裝、三維圓片級

56、芯片尺寸封裝（3DWLCSP）和 2.5D 中介轉接層（Interposer）封裝。3D IC 封裝:3D IC 應用方向主要是存儲類產品，其原因是存儲類產品引腳密度小，版圖布局規律，芯片功率密度小等。通過 TSV 通孔實現三維集成，可以增加存儲容量，降低功耗，增加帶寬，減小延遲，實現小型化。3D WLCSP：主要應用于圖像、指紋、濾波器、加速度計等傳感器封裝領域。其特點是采用 Via Last 工藝，TSV 深寬比較小(1:1-3:1)，孔徑較大出于對成本的考慮，目前圖像傳感器封裝大多采取低深寬比的 TSV 結構。2.5D 中介轉接層封裝：中介轉接層針對的是 FPGA、CPU 等高性能的應用

57、，其特征是正面有多層細節距再布線層和細節距微凸點，主流 TSV 深寬比達到 10:1，厚度約為 100m。圖 21：TSV 在先進封裝中的應用資料來源：集成電路產業全書（王陽元）、華金證券研究所TSV 工藝流程：深反應離子刻蝕（DRIE）法行成通孔；使用化學沉積方法沉積制作絕緣層、使用物理氣相沉積方法沉積制作阻擋層及種子層；選擇一種電鍍方法在盲孔中進行銅填充；使用化學和機械拋光（CMP）法去除多余銅，完成銅填充后，則需要對晶圓進行減薄，最后是進行晶圓鍵合。TSV 工藝包含晶圓的表面清洗、光刻膠圖案化、干法/濕法蝕刻溝槽、氣相沉積、通孔填充、化學機械拋光等幾種關鍵工藝，運用到晶圓減薄機、掩膜設備

58、、涂膠機、激光打孔機、電鍍設備、濺射臺、光刻機、刻蝕機，同時配套的電鍍液、靶材、特種氣體、塑封料等。深度分析/半導體設備18/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 22：2.5D 封裝中的 TSV 流程資料來源：北方華創、半導體產業縱橫、華金證券研究所TSV 在在 3D 封裝中應用實例封裝中應用實例HBM。HBM 是一種封裝存儲器，在 HBM 設計制造中，通過在整個硅晶圓厚度上打孔，在芯片正面和背面之間形成數千個垂直互連。在HBM中多層DRAMdie 堆疊，通過硅通孔和焊接凸點連接，且只有最底部的 die 能向外連接到存儲控制器，其余管芯則通過內部 TSV 實現互連。圖 23：通過金屬銅 T

59、SV 實現硅芯片之間垂直互資料來源：硬件十萬個為什么、泡泡網、SK hynix、CSDN、華金證券研究所2.3 驅動三：核心設備限制下，多重曝光技術助力制程突破斯派洛判據式指出，對于數值孔徑 NA 為 1.35 的 193 nm 浸沒式光刻機，一維周期線條結構的理論極限分辨率為 71.5 nm?？紤]到實際掩模結構中存在變周期圖形，為兼顧工藝窗口，量產工藝所允許的單次光刻最小周期一般為 80 nm（金屬圖層）、76 nm（鰭型層或柵極層）。對于更小周期的圖形制造工藝，則需要使用多重圖形成像技術，即將設計版圖拆分為多個版圖，使每一個版圖的最小尺寸周期均符合單次光刻的極限分辨率的要求。在量產工藝中，

60、使用最多的多重圖形成像技術為雙重或多重“光刻-刻蝕”技術、自對準成像技術（又稱“側墻轉移技術”）。此深度分析/半導體設備19/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分外，兼顧圖形成像質量和套刻偏差，裁剪（Cut 或 Block）技術成為多重圖形技術的重要組成部分。表 2：不同技術節點及其使用的圖形工藝技術工藝節點圖層結構最小周期/nm方向圖形工藝22nm FinFET*Fin 鰭型層線條60單方向SADP+Cut第一金屬層（M1）溝槽90雙方向LE最小金屬層溝槽80單方向LE20nm Planer柵極層線條86 或 90單方向LE最小金屬層溝槽64單方向LELE16nm FinFET鰭型層線條48

61、單方向SADP+Cut柵極層線條90單方向LEM1溝槽64雙方向LELEMetal 1x溝槽64單方向LELE14nm FinFET鰭型層線條42（Intel）48（其他）單方向SADP+Cut柵極層線條70（Intel）78/80（其他）單方向SADP（Intel）LE（其他）最小金屬層溝槽52（Intel）64（其他）雙方向或單方向SADP+Block（Intel）LELE（其他）10nm FinFET鰭型層線條34（Intel）33（TSMC）42（Samsung）單方向SAQP（Intel）SAQP（TSMC）SADP（Samsung）柵極層線條54（Intel）66（TSMC）68（

62、Samsung）單方向SAQP+Cut最小金屬層溝槽36（Intel）44（TSMC）48（Samsung）單方向LELELE（Intel）LELE+Cut（TSMC）LELE+Cut（Samsung）10nm FinFET鰭型層線條30（TSMC）27（Samsung）單方向SAQP+2Cut柵極層線條57（TSMC）54（Samsung）單方向SAQP+Cut最小金屬層溝槽40（TSMC）36（Samsung）單方向SAQP+3Block資料來源：Semi Dance、華金證券研究所（1）雙重光刻技術雙重光刻（LELE）技術多用于包含不規則排列光刻結構的工藝實現，其可以實現周期從 80nm

63、 到 44 nm 的核心圖形。LELE 技術是金屬層和接觸孔圖層最常用的工藝技術，其拆分方法直觀、掩模數量需求較少、對圖層的設計規則要求相對寬松。另外，在鰭型層、柵極層工藝中，LELE技術充當了結構裁剪的作用。按照設計版圖最終呈現的狀態（溝槽或線條），將 LELE 技術分為雙溝槽 LELE 技術和雙線條 LELE 技術。深度分析/半導體設備20/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分雙溝槽雙溝槽 LELE 技術使用兩次硬掩模以分別實現溝槽寬度控制和線條邊緣質量提升。技術使用兩次硬掩模以分別實現溝槽寬度控制和線條邊緣質量提升。其基本流程如下：使用經過拆分和 OPC 優化的第一硬掩模對涂覆光刻膠的晶

64、圓進行光刻，形成第一次光刻圖形，由于第一硬掩模的最小周期已經加倍，所以光刻后圖形寬度也大于設計寬度，以實現最大光刻工藝窗口；之后采用刻蝕工藝將光刻膠圖形轉移至第一硬掩模，并在該過程中通過控制刻蝕工藝或使用其他尺寸收縮技術實現對刻蝕后圖形寬度的控制；為使得線條寬度均勻性和邊緣粗糙度在預期范圍之內，上述刻蝕和尺寸收縮工藝之后還要輔助使用第二次刻蝕工藝，將圖形轉移至第二硬掩模，若前次轉移刻蝕后的圖形寬度尚未達到目標尺寸，則第二次轉移刻蝕仍然需要對寬度進行精確控制；之后涂覆光刻膠材料并進行第二次光刻和刻蝕工藝，將設計圖形轉移至第二硬掩模層之后，統一刻蝕轉移至目標圖層，實現凹槽結構。雙線雙線 LELE

65、技術采用兩個硬掩模薄膜層以實現寬度收縮和邊緣質量提升技術采用兩個硬掩模薄膜層以實現寬度收縮和邊緣質量提升。其基本流程如下：使用第一硬掩模對涂覆光刻膠的晶圓進行光刻，實現周期加倍圖形的曝光；對第一硬掩模進行轉移刻蝕并減小線條寬度；進行第二次光刻膠薄膜層的涂覆并進行第二次光刻，對第一硬掩模轉移刻蝕并精確控制線條寬度；對第二硬掩模和目標圖層先后進行轉移刻蝕，最終實現目標圖形成像。圖 24：雙溝槽 LELE 技術（左）Vs.雙線條 LELE 技術資料來源：Semi Dance、華金證券研究所深度分析/半導體設備21/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分（2）自對準雙重及多重圖形成像技術自對準雙重圖形成

66、像（SADP）技術是指在光刻之后使用側墻沉積技術實現圖形密度加倍，之后使用裁剪光刻和刻蝕工藝對圖形進行裁剪修飾。自對準雙重圖形技術使用光刻膠作為犧牲層，在其左右兩側生成一對間隔層。首先使用標準的光刻工藝制作半密集線條。通過化學氣相沉淀（CVD）將間隔層材料（例如 SiN）均地沉積到光刻膠上。隨后，采用各向異性刻蝕去除間隔層材料。除了附著在犧牲層圖形側上的材料之外，其余的間隔材料都被刻蝕清除。最后，選擇性地清除光刻膠材料，用余下的間隔層作為掩模對基底進行刻蝕。圖 25：雙重圖案會增加密度資料來源：Lam Research、半導體產業縱橫、華金證券研究所自對準多重圖形成像技術包括自對準三重圖形成像

67、（SATP）技術、自對準四重圖形成像（SAQP）技術、自對準八重圖形成像（SAOP）技術等，統稱為自對準多重圖形成像（SAMP）技術。SATP 具有與 SADP 不同的拆分方法，在第一次側墻工藝之后直接進行第二次側墻工藝，并通過裁剪工藝去除第一次側墻材料，實現目標圖形成像。由于拆分直觀性較差，因此尚未有量產產品使用該技術。SAQP 是兩次側墻沉積-刻蝕工藝的疊加，可以實現半周期為 2040 nm 的致密線條圖形成像，如 7 nm 技術節點的鰭型層、規則金屬互連線圖層的工藝實現。SAOP 是在SAQP 的基礎上再增加側墻沉積和刻蝕工藝，實驗室驗證其可實現只有 5.5 nm 半周期的規則線條結構。

68、但是，由于線條質量工藝控制難度非常大，以及裁剪工藝需要的套刻精度非常高，所以對于先進節點制程，該方法只停留在實驗研發階段。圖 26：適用于不同核心圖層的多重圖形成像技術及邊界值資料來源：Semi Dance、華金證券研究所深度分析/半導體設備22/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分2.4 驅動四：大基金三期&在建/規劃興建或改造產能穩步進行設備國產化率有望持續提升，設備零部件開始集中公關。設備國產化率有望持續提升，設備零部件開始集中公關。芯謀研究數據，2023 年國內半導體設備公司總體營收增長超 17.6%，達到 40 億美元，設備國產化率達到 11.7%；預計 2024 年中國大陸設備廠商

69、營收將進一步增長至 51 億美元，國產化率達到 13.6%。在國產替代的大趨勢下，國內設備廠商將從點式突破向縱、橫兩個維度加速拓展，設備產業將進入全面高速發展的新階段。北方華創、盛美半導體、先導、晶盛機電等設備企業增長顯著，呈現出平臺化發展趨勢。中微公司、華海清科、凱世通等專注于刻蝕、CMP 和離子注入設備的單項冠軍企業，技術和市場進一步突破，營收也大幅增長。2023 年中國大陸半導體零部件產業迎來發展元年，儲氣艙、流量計、真空計、反應噴淋頭、靜電吸盤和閥門等重要零部件取得較大突破，逐漸能夠滿足部分國內半導體設備需求。未來 2-3 年零部件產業將迎來高速高質量發展，由點及面逐漸完善，并對設備環

70、節形成全面有效支撐。從覆蓋面上看，研發將覆蓋 80%以上的零部件領域，量產將覆蓋50%的面上需求，供應將占據 20%的市場份額，總體呈現出缺失零部件急劇減少，短板零部件技術差距快速縮小態勢。圖 27：2020-2024F 中國半導體設備市場規模（億美元/%）圖 28：2020-2024F 中國半導體設備國產化規模（億美元/%）資料來源：芯謀研究、華金證券研究所資料來源：芯謀研究、華金證券研究所大基金三期成立大基金三期成立，國內國內“卡脖子卡脖子”環節有望進一步突破環節有望進一步突破。從投資方向來看，國家大基金前兩期主要集中在設備和材料領域，為中國芯片產業的初期發展打下了堅實基礎。大基金一期在

71、2018年底基本完成投資，投資重點主要在集成電路制造領域，IC 設計及封測業其次，對半導體設備及材料等產業鏈上游環節的投資占比較少。根據麒芯說引用財聯社創投通-執中數據，截至目前，大基金二期共對外投資 65 個項目。近期投資活動頻繁，包括對半導體零部件企業臻寶科技、半導體設備企業新松半導體以及 EDA 工具九同方等的投資。晶圓制造領域獲得大基金二期最多投資，占比 70%；裝備、材料的投資占比增加至約 10%；IC 設計項目的投資額也占約 10%；封測業的投資比例則有較大幅度下降。國家大基金三期成立于 2024 年 5 月 24 日，注冊資本 3440億元人民幣，由財政部、國開金融有限責任公司、

72、上海國盛（集團）有限公司、工商銀行、建設銀行、農業銀行、中國銀行、交通銀行等 19 家機構共同出資設立，法定代表人為張新。對于大基金三期未來的投資方向，六大行在投資公告中表示，本次的國家大基金三期旨在引導社會資本加大對集成電路產業的多渠道融資支持，重點投向集成電路全產業鏈。深度分析/半導體設備23/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 3：大基金一/二/三期對比大基金一期大基金一期大基金二期大基金二期大基金三期大基金三期成立時間2014 年 9 月2019 年 10 月2024 年 5 月注冊資本987.2 億元（最終募集 1,387 億元）2041.5 億元3440 億領域主要聚焦集成電路

73、芯片設計、制造、封裝、測試等領域涵蓋晶圓制造、集成電路設計工具、芯片設計、封裝測試、裝備、零部件、材料以及應用等多個領域。重點投向集成電路全產業鏈背景及成果大基金一期投資期 2015-2019 年，國內正處于 4G、移動互聯網、物聯網快速發展期，對集成電路需求旺盛，半導體設計公司從幾百家增長到接近2000 家，2015 年國內集成電力產業規模已達到全球一半規模，但是自主化率不足 10%。中國半導體產業引入臺積電、中芯國際在國內建廠，隨后國內封測廠長電、通富微電、華天等快速成長，全球封測產業往國內轉移，全球 80%封測產能在亞太。大基金一期投資了 48 家企業，截止目前其中有26 家已 IPO

74、上市，多數以設計公司為主。大基金二期完成半導體制造產業鏈的部分國產替代。根據芯思想統計，截止 2022 年 3 月31 日，大基金二期共宣布投資 38 家公司，累計協議出資 790 億元；其中投資晶圓制造約594 億元，占比 75%；投資集成電路設計工具、芯片設計約 81 億元，占比 10%；投資封裝測試約 21 億元，占比 2.6%；投資裝備、零部件、材料約 75 億元，占比 10%；應用約 19 億元，占比 2.4%。大基金二期成立時點正值中美貿易戰，美國對中國芯片產業鏈不斷加強出口管制，從芯片往設計軟件、設備、材料、先進制程蔓延。因此大基金二期往設備、材料、設計軟件方向傾斜。設計類的項目

75、與一期相比少了很多，而且都是關鍵領域的關鍵設計公司為主。資料來源：半導體行業芯聲、芯想事珹、華金證券研究所根據芯思想研究院調研，截至 2023 年 12 月 20 日，中國大陸 12 英寸、8 英寸和 6 英寸及以下的硅晶圓制造線共有 210 條（不含純 MEMS 生產線、化合物半導體生產線和光電子生產線）。（1）中國大陸共建有 12 英寸晶圓廠 45 座，規劃產能合計 238 萬片，實際產量約在 125-140萬片之間；在建 24 座，規劃產能合計 125 萬片（其中外資在建 18 萬片）；規劃興建或改造 13座，規劃產能合計 57 萬片（其中外資規劃 5 萬片）；全部產能合計 420 萬片

76、（其中外資產能 77萬片）。（2）中國大陸共建有 8 英寸晶圓廠 34 座，規劃產能合計 168 萬片，已經裝機產能 152萬片（其中外資裝機 35 萬片），實際產量約在 140 萬片左右；在建 5 座，規劃產能合計 20 萬片；規劃興建或改造 11 座，規劃產能合計 32 萬片；全部產能合計 220 萬片。（3）中國大陸共建有 6英寸晶圓廠 48 座，規劃產能合計 264 萬片，已經裝機產能 206 萬片，實際產量約在 180 萬片左右；在建 4 座，規劃產能合計 21 萬片；規劃興建或改造 6 座，規劃產能合計 34 萬片；全部產能合計 319 萬片。（4）中國大陸共建有 5/4/3 英寸

77、晶圓廠 63 座，規劃產能合計 730 萬片（按 4英寸計算）。深度分析/半導體設備24/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 4：中國大陸 12 英寸、8 英寸和 6 英寸及以下的硅晶圓產線詳情（座/萬片）12 英寸英寸8 英寸英寸6 英寸英寸5/4/3 英寸英寸建成數量（座）45344863規劃產能（萬片）238168264730裝機產能（萬片）/152206/實際產能（萬片）125-140140180/在建數量（座）2454/規劃產能（萬片）1252021/規劃興建/改造數量（座）13116/規劃產能（萬片）573234/總產能（萬片）420220319730其中外資產能（萬片）773

78、5/資料來源：芯思想研究院、芯語、華金證券研究所注：截至2023年12月20日MCU 是是 8 英寸晶圓上價格最高的芯片英寸晶圓上價格最高的芯片。8 英寸晶圓，IC 價格從低到高排序如下：金屬氧化物半導體場效應管（MOSFETs）：110-300nm、LED 驅動 IC：300500nm、NOR 閃存 IC：100-180nm、音頻 IC：110-300nm、DDIC：110-300nm，特別是用于 9 英寸及以上的大尺寸 TFTLCD 面板、T-cons:110-180nm、CIS:110280nm、TPM ICs:110280nm、PMICs:110280nm、Retimer/redriv

79、er IC（用于 PC 內部傳輸）：110-180nm、USB 控制器：110-180nm、MCU：特別是用于汽車應用：150-300nm。當 MCU 需求激增時，8 英寸晶圓往往會生產更多的 MCU，而不是價格較低的 MOSFET，故每次缺貨都從毛利較低的器件品類開始。另一方面，PMIC 和DDIC 的需求穩定，因此晶圓代工廠商總是為 PMIC 和 DDIC 分配一定的產能。然而，隨著電動汽車的增長、5G 電信的增長以及設備的功耗問題導致 PMIC 需求的激增，這種激增影響到晶圓代工廠商對 PMIC 和 DDIC 的產能分配，PMIC 是 20/21 年缺貨中的重災區。從產線建設角度分析，以

80、中芯國際天津 T2 車間 8 寸集成電路生產線擴建項目為例，月產 9萬片 180nm 的 8 寸晶圓產線所需的主要設備數量為：高溫/氧化/退火設備 113 臺，化學氣相沉積設備 89 臺，涂膠設備 39 臺，光刻機 39 臺，刻蝕設備 92 臺，離子注入設備 31 臺，去膠設備32 臺，物理氣相沉積設備 43 臺，研磨拋光設備 33 臺，清洗設備 41 臺，檢測設備 217 臺，其他設備 32 臺。深度分析/半導體設備25/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 5：8 英寸晶圓芯片的制程節點分布8 寸制程節點分布MCUUSBcontrollerRetimer/RedriverPowerICT

81、PMCIST-conDDICAudioICNorFlashLEDDriverMOSFET700nmLEDDriver500nm350nmDDICMOSFET250nmMCUPowerICTPMCISAudioIC180nmUSBcontrollerRetimer/RedriverT-conNorFlash160nm150nm130nm110nm90nm90nm資料來源：Omdia、硬件起源、華金證券研究所表 6：中芯國際天津廠 8 寸集成電路芯片生產項目主要設備列表設備種類設備名稱單位數量合計設備種類設備名稱單位數量合計氧化爐管/高溫/退火常壓垂直爐管臺27113物理氣相沉積金屬鋁物理氣相沉積

82、臺2343單晶硅外延爐臺9物理氣相沉積臺4低壓垂直爐管臺21物理氣相沉積儀臺16多晶硅垂直爐管臺6研磨拋光金屬鎢化學機械研磨臺1433二氧化硅平坦化爐管臺3氧化硅化學機械研磨臺19高溫退火爐管臺3清洗晶片清洗機臺2841高溫烘烤機臺3酸清洗機臺13高溫氧化爐臺26檢測電性參數測試儀臺20217快速熱處理器臺15電阻檢測儀臺9化學氣相沉積化學氣相沉積儀臺7589電子顯微鏡臺59金屬鎢化學氣相沉積臺14疊對標記差測量儀臺11涂膠機深紫外涂膠機臺1639光掩膜版顆粒物檢測機臺8紫外涂膠機臺23晶片缺陷檢測儀臺22光刻機深紫外光刻機臺1639粒子計數儀臺17紫外光刻機臺23磷含量檢測儀臺5刻蝕氧化層刻

83、蝕機臺1392膜厚測量儀臺39氮化物刻蝕機臺10缺陷檢測儀臺7多晶硅刻蝕機臺12外延缺陷測量儀臺5金屬鋁刻蝕機臺23硅片深度測量儀臺5刻蝕機臺15劑量測試儀臺5濕蝕刻工作站臺19應力測量儀臺5去膠機去膠機臺3232其他紫外光烘烤機臺432離子注入高能量離子注入機臺431自動晶片定位機臺20低能量離子注入機臺6成分分析儀臺8高速流離子注入機臺11中電流離子注入機臺10資料來源：中芯國際、國家環境保護總局、華金證券研究所深度分析/半導體設備26/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分在在 12 英寸晶圓廠英寸晶圓廠，CPU 和和 GPU 是最賺錢產品是最賺錢產品。尤其是 22nm 及以下的先進制程，

84、晶圓代工廠商關心的是其 12 英寸晶圓廠的盈利，而不是保持 100%的產能利用率。對于 12 英寸晶圓，IC 價格從低到高的排序如下：NOR 閃存 IC：5590nm、T-cons:2290nm、用于智能手機 LCD和 OLED 的 DDIC：28-55nm、CIS:2290nm、TPM IC:4060nm、PMIC:5590nm、Retimer/redriver IC（用于 PC 內部傳輸）：110-180nm、USB 控制器：2890nm、MCU:4090nm、存儲控制 IC：2840nm、復雜可編程邏輯器件（CPLD），也是邏輯 IC：22-28nm、現場可編程邏輯門陣列（FPGA），通

85、常是定制的：22-28nm、BMCs，用于 PC 服務器和網絡設備：28-60nm、網絡 IC：14nm 以下和 14-55nm，取決于設計和規格、CPU，包括 GPU：14nm 以下。從產線建設角度分析，以中芯國際天津 T3 車間 12 寸集成電路生產線擴建項目為例，月產 1萬片 90nm 的 12 寸晶圓產線所需主要設備數量為：高溫/氧化/退火設備 22 臺，化學氣相沉積設備 42 臺，涂膠設備 7 臺，光刻機 8 臺，刻蝕設備 25 臺，離子注入設備 13 臺，去膠設備 8 臺，物理氣相沉積設備 24 臺，研磨拋光設備 12 臺，清洗設備 17 臺，檢測設備 50 臺，測試設備 33臺，

86、其他設備 17 臺。表 7：12 英寸晶圓芯片的制程節點分布12寸制程節點分布CPU網 絡ICBMCsCPLDandFPGA存儲控制 ICMCUUSB 控制器Retimer/redriver IC功率TPMCISDDICT-consNOR 閃存 IC130nmPowerlCDDICNor-Flash100nm90nmMCUUSB 控制器Retimer/redriver IC80nmCIST-con65nmBMCTPMIC55nmDDIC45nm網絡IC存儲控制 IC40nm28nmCPLDandFPGA22nm14nmCPU10nm5nm3nm資料來源：Omdia、硬件起源、華金證券研究所深度

87、分析/半導體設備27/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 8：中芯國際天津廠 12 寸集成電路芯片生產項目主要設備列表（1/2）設備種類設備名稱單位數量合計設備種類設備名稱單位數量合計氧化爐管/高溫/退火合金垂直爐管臺122去膠機光刻膠去除臺88沉積退火設備臺1離子注入高能離子注入設備臺113氮化物化學氣相沉積垂直爐管臺5高速流離子注入設備臺8多晶硅沉積垂直爐管臺1中速流離子注入設臺4高溫退火垂直爐管臺3物理氣相沉積鋁接點沉積設備臺124快速退火設備臺3鎳物理氣相沉積設備臺1退火設備臺2鈦及氮化鈦沉積設備臺1氧化物生長垂直爐管臺2銅電鍍設備臺3閘極氧化物垂直爐管臺2沉積設備臺15化學氣相沉

88、積垂直爐管臺2屏障和種子沉積設備臺3化學氣相沉積氮化鈦沉積設備臺242研磨拋光硅片平坦儀臺112氮化物沉積設備臺4金屬化學機械拋光設備臺2氮氧化物沉積設備臺1淺溝槽化學機械拋光設備臺1氧化物沉積設備臺12氧化物化學機械拋光設備臺2氧化物沉積設備臺1鎢化學機械拋光設備臺1含氟氧化物沉積設備臺6銅化學機械拋光設備臺5含碳氧化物沉積設備臺3檢測表面電荷分析儀臺345薄膜沉積設備臺3X 射線光譜分析設備臺1淺溝槽氧化物沉積設備臺1X 射線熒光光譜儀臺1碳化物沉積設備臺1暗區缺陷檢測儀臺3鎢化學氣相沉積設備臺1半自動目測光學臺臺1鍺硅沉積設備臺5表面電荷分析臺1閘極氧化物沉積設備臺2電子束檢測機臺1涂膠

89、機光阻涂布機臺17電阻測量儀臺1深紫外涂膠顯影機臺3分析儀臺1涂布機臺2覆蓋度測量機臺2紫外涂膠顯影機臺1關鍵尺寸測量掃描電鏡臺5光刻機深紫外沉浸式涂膠曝光機臺48光罩缺陷檢測儀臺1深紫外涂膠曝光機臺3光罩掃描儀臺1紫外涂膠曝光機臺1宏觀檢測器臺1刻蝕保護層刻蝕設備臺225厚度檢測設備臺5介電質刻蝕設備臺7劑量檢測機臺1刻蝕設備臺4檢測儀臺4連接層刻蝕設備臺1亮區缺陷檢測儀臺2鋁接點刻蝕設備臺2晶片盒檢測臺1淺溝槽刻蝕臺2缺陷分析儀臺1濕法氮化物刻蝕設備臺1缺陷復查器臺4閘極刻蝕設備臺3缺陷檢測儀臺1掩膜刻蝕設備臺3自動宏觀缺陷檢查機臺3資料來源：中芯國際、國家環境保護總局、華金證券研究所深度

90、分析/半導體設備28/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 9：中芯國際天津廠 12 寸集成電路芯片生產項目主要設備列表（2/2）設備種類設備名稱單位數量合計設備種類設備名稱單位數量合計檢測自動目測光學臺臺35其他氮濃度測量機臺117自動目檢儀臺1光罩倉儲機臺1光學顯微鏡臺1包裝機臺1測試測試探針臺833擦片機臺5測試儀臺17打印機臺1晶圓最終測試探針臺7粒子計數器臺2納米探針儀臺1掩膜版綁定機臺2清洗金屬硅化物選擇性去除設備臺117紫外處理設備臺3晶背清洗設備臺4條形碼打印機臺1清洗機臺2清洗設備臺9閘極清洗設備臺1資料來源：中芯國際、國家環境保護總局、華金證券研究所3、產品：四大領域布局

91、塑造設備平臺型公司，充分受益國產替代3.1 刻蝕設備：制程/結構共促刻蝕設備迭代，公司 ICP/CCP/TSV多點開花3.1.1 設備概況：把圖形從光刻膠轉移到待刻蝕薄膜，前道制造中的“減法工藝”刻蝕的目的是按照圖紙切割襯底或襯底上的薄膜刻蝕的目的是按照圖紙切割襯底或襯底上的薄膜?？涛g就是用化學的、物理的或同時使用化學和物理的方法，有選擇地把沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜層除去，從而在薄膜上得到和抗蝕劑膜上完全一致的圖形，它在整個半導體工藝中是至關重要的一個步驟，刻蝕可以分為濕法刻蝕和干法刻蝕。（1）濕法刻蝕：使用液態化學溶液與材料表面發生化學反應，通常是各向同性的，但也可以通過對特定材料或晶

92、體取向的選擇性刻蝕來實現各向異性，用于金屬刻蝕藝術、某些半導體工藝的初步圖案制作。（2）干法刻蝕：使用氣體和等離子體進行刻蝕，不涉及液態化學物質，可以是物理或化學過程，通常是各向異性的，能夠實現高精度和復雜圖案的刻蝕，常用于半導體制造中的深孔、槽和微結構的制作。干法刻蝕是目前主流的刻蝕技術，其中以等離子體干法刻蝕為主導。深度分析/半導體設備29/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 29：刻蝕設備分類資料來源：中微公司招股說明書、集成電路計算工藝仿真、先進半導體材料、華金證券研究所整理表 10：各類刻蝕方法對比特性特性/類型類型物理刻蝕物理刻蝕化學刻蝕化學刻蝕干法刻蝕干法刻蝕濕法刻蝕濕法刻蝕

93、基本機制物理作用（如濺射）化學反應（如溶解）物理和/或化學作用（使用等離子體）化學反應（使用化學溶液）各向異性/同性通常是各向異性可以是各向同性或各向異性，取決于材料和化學劑通常是各向異性通常是各向同性介質高能粒子（如離子）化學溶液（如酸、堿）氣體和等離子體液態化學溶液應用場景半導體薄膜去除、光罩制作金屬加工、某些半導體圖案轉移深孔、槽和微結構制作金屬刻蝕藝術、宏觀圖案制作選擇性較低（對所有材料大致相同）較高（對不同材料有不同的刻蝕速率）取決于化學劑和物理條件取決于化學劑刻蝕速率相對較低可高可低，取決于化學劑通常較高，可精細控制相對較低精度和復雜性可實現高精度和陡峭側壁精度較低，可能產生側向凹

94、槽（undercut）可實現高深寬比和復雜圖案精度較低，圖案簡單表面損傷可能產生表面損傷通常較低，取決于化學劑較低，但需控制離子轟擊可能較低，取決于化學劑環境影響較少化學廢物可能產生化學廢物較少化學廢物，但需控制氣體排放可能產生較多化學廢物資料來源：芯片技術與工藝、華金證券研究所等離子體刻蝕設備是利用等離子體放電產生的帶化學活性的粒子，在離子的轟擊下，與表面的材料發生化學反應，產生可揮發的氣體，從而在表面的材料上加工出微觀結構。根據產生等離子體方法的不同，干法刻蝕主要分為電容性等離子體刻蝕和電感性等離子體刻蝕；根據被刻蝕材料類型的不同，干法刻蝕主要是刻蝕介質材料（氧化硅、氮化硅、二氧化鉿、光刻

95、膠等）、硅材深度分析/半導體設備30/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分料（單晶硅、多晶硅、和硅化物等）和金屬材料（鋁、鎢等）。電容性等離子體刻蝕主要是以高能離子在較硬的介質材料上，刻蝕高深寬比的深孔、深溝等微觀結構；而電感性等離子體刻蝕主要是以較低的離子能量和極均勻的離子濃度刻蝕較軟的和較薄的材料。這兩種刻蝕設備涵蓋了主要的刻蝕應用。圖 30：電容性等離子體刻蝕反應腔（CCP）圖 31：電感性等離子體刻蝕（ICP）資料來源：中微公司招股說明書、華金證券研究所資料來源：中微公司招股說明書、華金證券研究所隨先進制程的不斷突破隨先進制程的不斷突破，刻蝕次數顯著增加刻蝕次數顯著增加。隨著國際上高端

96、量產芯片從 14 納米到 10 納米階段向 7 納米、5 納米甚至更小的方向發展，當前市場普遍使用的沉浸式光刻機受光波長的限制，關鍵尺寸無法滿足要求，必須采用多重模板工藝，利用刻蝕工藝實現更小的尺寸，使得刻蝕技術及相關設備的重要性進一步提升?？涛g技術需要在刻蝕速率、各向異性、刻蝕偏差、選擇比、深寬比、均勻性、殘留物、等離子體引起的敏感器件損傷、顆粒沾污等指標上滿足更高的要求，刻蝕設備隨之更新進步，例如：刻蝕設備的靜電吸盤從原來的四分區擴展到超過 20 個分區，以實現更高要求的均勻性；更好的腔體的溫度控制實現生產重復性的提高。在摩爾定律推動下，元器件集成度的大幅提高要求集成電路線寬不斷縮小，制造

97、工序復雜度顯著增加。根據先進半導體材料引用SEMI 數據，20nm 工藝需約1,000 道工序，而 10nm 和7nm 工藝所需工序已超1,400道。隨線寬向 10、7、5nm 升級，光刻機精度受波長限制，需采用多重模板工藝，多次薄膜沉積和刻蝕以實現更小線寬，使得刻蝕次數顯著增加，20nm 工藝需刻蝕 50 次左右，而 10nm 工藝超 100 次，5nm 工藝超 150 次。深度分析/半導體設備31/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 32：10 納米多重模板工藝原理，涉及多次刻蝕資料來源：中微公司招股說明書、華金證券研究所集成電路集成電路 2D 存儲器件的線寬已接近物理極限存儲器件的線

98、寬已接近物理極限，NAND 閃存已進入閃存已進入 3D 時代時代。3D NAND 制造工藝中，增加集成度的主要方法不再是縮小單層上線寬而是增加堆疊的層數?？涛g要在氧化硅和氮化硅一對的疊層結構上，加工 40：1 到 60：1 的極深孔或極深的溝槽，3D NAND 層數的增加要求刻蝕技術實現更高的深寬比。以某種 3D NAND 技術路線為例，在 150 k/月假定產能下，隨著堆疊層數的增加，刻蝕設備用量占比不斷攀升，當 3D NAND 層數從 32 層提升到 128層時，刻蝕設備使用量占比從 34.9%上升到 48.4%；對于不同技術節點各個刻蝕工藝刻蝕設備用量情況（已做歸一化處理），對于不同堆疊

99、層數 3D NAND，CMOS 驅動部分的刻蝕設備用量需求不變，Array 存儲結構刻蝕設備數量的變化比較明顯，其中涉及的刻蝕工藝為溝道孔洞（Channel Hole）、臺階（Stair Step）、狹縫（Slit）、接觸孔（Contact Via）和清理（Clear Out）。由于臺階刻蝕單次形成的臺階數量固定，因此設備數量需求幾乎正比于堆疊層數。另一方面，隨著堆疊層不斷升高，待刻蝕膜厚相應增加，溝道通孔、狹縫和接觸孔的刻蝕加工時間會變長甚至翻倍，單設備的 WPH 下降導致工藝設備數量需求增加。圖 33：刻蝕和薄膜沉積在 3D NAND 中的最主要工藝圖 34：階梯刻蝕決定 3D NAND

100、堆疊層數資料來源：LAM、華金證券研究所資料來源：LAM、華金證券研究所深度分析/半導體設備32/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 35：高深寬比刻蝕是 3D NAND 層數結構進步的關鍵圖 36：不同堆疊層刻蝕設備用量占比（%）資料來源：LAM、華金證券研究所資料來源：3D NAND存儲芯片刻蝕設備選型和數量配置研究（程星華等）、華金證券研究所圖 37：不同堆疊層刻蝕工藝設備用量（相對值）圖 38：不同堆疊層刻蝕工藝加工次數資料來源：3D NAND存儲芯片刻蝕設備選型和數量配置研究（程星華等）、華金證券研究所資料來源：3D NAND存儲芯片刻蝕設備選型和數量配置研究（程星華等）、華金證

101、券研究所在圖形轉移或者復制的精度依靠幾個工藝參數：不完全刻蝕、過刻蝕、刻蝕速率、鉆蝕、在圖形轉移或者復制的精度依靠幾個工藝參數：不完全刻蝕、過刻蝕、刻蝕速率、鉆蝕、選擇比、均勻性、縱橫比及側邊的各項異性選擇比、均勻性、縱橫比及側邊的各項異性/各項同性刻蝕。各項同性刻蝕。不完全刻蝕：不完全刻蝕是指表面層還留在圖形孔中或表面上的情況，原因可能是第一刻蝕時間過短，第二需要刻蝕的薄膜厚度不均勻等。過刻蝕：在任何的刻蝕工藝中，總會有一定程度的、計劃的過刻蝕，以便允許表層厚度變化，再或者是為了下一步工藝的要求等等?？涛g速率：指刻蝕薄膜一分鐘希望達到的刻蝕深度。鉆蝕：從最外的表面開始到底部的過程中刻蝕同樣也

102、會在最外表面進行，結果會在側面形成一個斜面，當這種作用在光刻膠邊緣下被刻蝕，可稱為鉆蝕。選擇比：是指在同一刻蝕條件下兩種不深度分析/半導體設備33/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分同材料刻蝕速率快慢之比。均勻性：是衡量刻蝕工藝在整個硅片上，或整個一批，或批與批之間刻蝕能力的參數?？v橫比：縱橫比（Aspect Ratio）是水平寬度與垂直高度之比（即高度除以寬度），電路的關鍵尺寸（CD）越小，縱橫比值越大。各向同性和異性：各向同性是指刻蝕會向各個方向進行；各向異性與之相反，所以各向異性相比于同性會得到一個較為理想的刻蝕圖形（垂直的側邊）。圖 39：“各向同性蝕刻”和“各向異性蝕刻”的圖像圖

103、40：刻蝕縱橫比示意圖資料來源：寬禁帶半導體技術創新聯盟、華金證券研究所資料來源：半導體行業前沿、華金證券研究所圖 41：不完全刻蝕、過度刻蝕、正?？涛g示例資料來源：半導體行業前沿、華金證券研究所3.1.2 市場格局：國際巨頭主導干法刻蝕市場，25 年規模有望超 180 億美元隨著集成電路行業的不斷發展，集成電路制造產業對于刻蝕工藝的復雜度要求不斷上升，刻蝕技術也在不斷地演進：主要運用設備已從只能進行有限控制的圓筒式刻蝕機，發展至集成刻蝕參數控制軟件的現代等離子體刻蝕機。根據 Gartner 數據，2020 年，全球集成電路制造干法刻深度分析/半導體設備34/55請務必閱讀正文之后的免責條款部

104、分蝕設備市場規模預計為 136.89 億美元，同比增長 25.36%，在全球集成電路制造設備市場的規模占比達 21.10%；2025 年，全球集成電路制造干法刻蝕設備市場規模預計將增長至 181.85億美元，年復合增長率約為 5.84%。全球集成電路制造干法（等離子體）刻蝕設備市場由國際巨頭主導。由于刻蝕工藝復雜、技術壁壘高，早期進入市場的國際巨頭如泛林半導體、東京電子、應用材料等擁有領先的技術工藝及客戶資源，預計短期內較難被其他競爭對手超越。根據Gartner 數據，2020 年，前三大廠商泛林半導體、東京電子及應用材料合計占有全球干法刻蝕設備領域 90.24%的市場份額，市場格局高度集中，

105、寡頭壟斷現狀較難打破。相比之下，國內廠商起步較晚，如中微公司、北方華創、屹唐半導體等企業尚處于追趕階段，國內集成電路制造廠商及國產刻蝕設備仍有較大的發展空間。圖 42：2019-2025E 全球集成電路制造刻蝕設備市場規模圖 43：2020 年全球干法刻蝕設備競爭格局資料來源：Gartner、屹唐股份招股說明書、華金證券研究所資料來源：Gartner、屹唐股份招股說明書、華金證券研究所3.1.3 公司產品：ICP 突破 12 英寸各技術節點，CCP 實現邏輯/存儲/功率多關鍵制程覆蓋憑借在等離子體控制、反應腔室設計、刻蝕工藝技術、軟件技術的積累與創新，北方華創在集成電路、功率半導體、化合物半導

106、體、半導體照明、微機電系統、先進封裝等領域均可提供先進的裝備及工藝解決方案。北方華創現已形成對刻蝕工藝的全覆蓋，具有對硅、深硅、金屬、介質、化合物半導體（SiC,GaN,GaAs,InP,LiNbO,LiTaO等）等多種材料的刻蝕能力，憑借優良的工藝性能成為客戶的優選?？涛g設備約占集成電路芯片制造設備總資本開支的 22%，是半導體制造過程中的關鍵環節。隨著集成電路線寬的持續減小和 3D 集成電路的發展，刻蝕設備在集成電路裝備市場中的地位愈加重要，已躍居集成電路采購額最大的設備類型，2023 年公司刻蝕設備（ICP/CCP/TSV/去膠）收入近 60 億元。（1）ICP：北方華創作為國內領先的高

107、端電子工藝裝備供應商，深耕 ICP 刻蝕技術二十余年，先后攻克了電感耦合脈沖等離子體源、多溫區靜電卡盤、雙層結構防護涂層和反應腔原位涂層等技術難題，實現 12 英寸各技術節點突破。公司多晶硅及金屬刻蝕系列 ICP 設備實現規模深度分析/半導體設備35/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分化應用，完成了淺溝槽隔離刻蝕、柵極掩膜刻蝕等多道核心工藝開發和驗證，助力國內主流客戶技術通線，已實現多個客戶端大批量量產并成為基線設備。截至 2023 年底，北方華創 ICP 刻蝕設備已累計出貨超 3,200 腔。（2）CCP：2021 年，北方華創開始著力進行介質刻蝕設備研發，致力于攻克 12 英寸關鍵介質刻

108、蝕工藝應用，支撐客戶持續創新。憑借多年積累的核心技術以及對刻蝕領域的深刻理解，北方華創先后突破了 CCP 領域等離子體產生與控制、腔室設計與仿真模擬、低溫靜電卡盤、高功率等離子饋入等多項關鍵技術，建立起核心技術優勢。目前，北方華創集成電路領域 CCP 介質刻蝕設備實現了邏輯、存儲、功率半導體等領域多個關鍵制程的覆蓋，為國內主流客戶提供了穩定、高效的生產保障，贏得客戶信賴和認可。截至 2023 年底，北方華創 CCP 刻蝕設備已累計出貨超 100 腔。（3）TSV：硅通孔刻蝕是關鍵步驟之一，其工藝在刻蝕形貌、刻蝕速率、選擇比、深寬比、均勻性等方面要求嚴苛，存在較高的技術壁壘。北方華創推出的 12

109、 英寸 TSV 刻蝕設備，通過快速氣體和射頻切換控制系統，結合優良的工藝配方架構，在高深寬比硅通孔刻蝕中可精確控制側壁形貌，實現側壁無損傷和線寬無損失。通過優異的實時控制性能，大幅提升刻蝕速率，達到國際主流水平。目前北方華創的 TSV 刻蝕設備已廣泛應用于國內主流 Fab 廠和先進封裝廠，是國內 TSV 量產線的主力機臺，市占率領先。表 11：北方華創集成電路制造用刻蝕設備刻蝕機類別刻蝕機類別型號型號晶圓尺寸晶圓尺寸適用材料適用材料適用工藝適用工藝多晶硅刻蝕機NMC 508C/G6/8 英寸兼容硅多晶硅刻蝕、硅刻蝕、多晶硅柵極刻蝕、淺槽隔離刻蝕等金屬刻蝕機NMC 508M6/8 英寸兼容鋁、氮

110、化鈦、鉬、鎢、氧化銦錫等頂層金屬刻蝕、中間層金屬刻蝕等介質刻蝕機NMC 508RIE6/8 英寸兼容氧化硅、氮化硅、氮氧化硅鈍化層、硬掩膜、接觸孔、導線孔、側襯、自對準、回刻等深槽刻蝕機NMC 508Gt6/8 英寸兼容硅深硅刻蝕12 英寸硅刻蝕機NMC 612C12 英寸硅多晶硅柵極刻蝕、淺槽隔離刻蝕、側墻刻蝕12 英寸硅刻蝕機NMC 612D12 英寸硅淺溝槽隔離刻蝕、柵極刻蝕、側墻刻蝕、雙重圖形曝光12 英寸氮化鈦金屬硬掩膜刻蝕機NMC 612M12 英寸金屬TiN HM 刻蝕、高 K 值介質刻蝕、W/Ti/Ta 等12 英寸金屬刻蝕機NMC 612G12 英寸鋁、硅、氧化物、鉬、氧化銦

111、錫多晶硅刻蝕、介質刻蝕、Al/Mo/ITO 等金屬刻蝕深硅刻蝕機PSE V3008/12 英寸兼容硅、氧化硅、氮化硅2.5D&3D TSV 刻蝕、深槽隔離/電容刻蝕、MEMS 刻蝕去膠機ACE i300 Asher8/12 英寸兼容光刻膠干法去膠資料來源：北方華創官網、華金證券研究所深度分析/半導體設備36/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 12：北方華創先進封裝用刻蝕設備刻蝕機類別刻蝕機類別型號型號晶圓尺寸晶圓尺寸適用材料適用材料適用工藝適用工藝深硅刻蝕機PSE V3008/12 英寸兼容硅、氧化硅、氮化硅2.5D&3D TSV 刻蝕、深槽隔離/電容刻蝕、MEMS 刻蝕封裝鈍化層刻蝕機

112、PSE V300Di12 英寸氧化硅、氮化硅、PI 等有機物、玻璃等掩膜刻蝕、Spacer、有機物刻蝕、大馬士革刻蝕等等離子體切割刻蝕機HSE D300380mm Frame及以下硅深硅等離子切割深硅刻蝕機HSE P3008/12 英寸兼容硅、氧化硅、氮化硅深槽刻蝕、深孔刻蝕、扇出型封裝硅載體刻蝕、露銅刻蝕等微波等離子體表面處理系統BMD P3008/12 英寸兼容PR,PI,PBO,BCB 等等離子體表面處理、殘渣去除、金屬離子去除資料來源：華北方華創官網、華金證券研究3.2 薄膜沉積：占 IC 設備開支 20%以上，公司全部布局各細分領域3.2.1 設備概況：基片表面沉積特定材料，前道制造

113、中的“加法工藝”薄膜沉積技術涉及在基片表面沉積特定的材料薄膜沉積技術涉及在基片表面沉積特定的材料，以形成薄膜以形成薄膜。集成電路是由一系列有源和無源電路元件（如晶體管、存儲單元等）堆疊而成的 3D 結構，其中有很多用來實現結構之間互連的鋁或銅金屬層，為了保證各層金屬之間絕緣，就要在制造過程中利用沉積的方法將絕緣薄膜材料覆蓋在各層金屬之間。由于制造工藝中需要薄膜沉積技術在晶圓上重復堆疊薄膜，因此薄膜沉積技術可視為前道制造中的“加法工藝”。在薄膜沉積過程中，原料被轉化為氣體或蒸氣狀態，然后通過化學反應或物理過程沉積到基材表面上。這個過程可以通過物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）等多種方

114、法實現。隨著集成電路的發展，晶圓制造工藝不斷精密化，芯片結構的復雜度也在不斷提高，需要在更微小的線寬上制造，制造商要求制備的薄膜品種也隨之增加，用戶對薄膜性能的要求也在日益提高。圖 44：薄膜形成過程示意圖資料來源：功率半導體生態圈、華金證券研究所深度分析/半導體設備37/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分根據工作原理的不同根據工作原理的不同，集成電路薄膜沉積可分為物理氣相沉積集成電路薄膜沉積可分為物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積化學氣相沉積（CVD）。（1）物理氣相沉積（PVD）：通過在真空條件下將固態材料加熱至其汽化溫度，使其形成蒸汽，然后在芯片表面沉積。PVD 技術適用于許多材料，

115、包括金屬、氧化物和氮化物等。由于其操作簡單、成本較低，PVD 技術在芯片制造中得到了廣泛應用。（2）化學氣相沉積（CVD）：CVD是通過在氣相中使氣體發生化學反應生成沉積物來實現薄膜的沉積。CVD 技術可以實現對薄膜的精確控制，從而在芯片制造中得到了廣泛應用。此外，CVD 技術還具有高度可擴展性和良好的均勻性，這使其在大規模芯片生產中具有優勢。（3）原子層沉積（ALD）：ALD 技術是一種特殊的真空薄膜沉積方法，具有較高的技術壁壘。ALD 技術通過將氣相前驅體脈沖交替地通入反應室并在沉積基底上發生表面飽和化學反應形成薄膜。通過 ALD 鍍膜設備可以將物質以單原子層的形式一層一層沉積在基底表面，

116、每鍍膜一次/層為一個原子層，根據原子特性，鍍膜 10 次/層約為 1nm。圖 45：薄膜沉積設備技術分類資料來源：微導納米招股說明書、華金證券研究所圖 46：物理氣相沉積（PVD）薄膜沉積過程圖 47：化學氣相沉積（CVD）薄膜沉積過程資料來源：成都智造時代、華金證券研究所資料來源：成都智造時代、華金證券研究所深度分析/半導體設備38/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 48：原子層沉積（ALD）薄膜沉積過程資料來源：成都智造時代、華金證券研究所常見的薄膜主要分為半導體薄膜，介質薄膜，金屬常見的薄膜主要分為半導體薄膜，介質薄膜，金屬/金屬化合物薄膜三大類。金屬化合物薄膜三大類。以邏輯芯片的

117、個 CMOS 結構單元的垂直剖面示意圖為例，從上往下看主要有鈍化層（保護芯片），金屬互連層（把底層的晶體管連接起來形成電路結構），底層晶體管結構層三個部分組成。在一個芯片里面由上百億這樣的結構組成，按一張晶圓切 500 個芯片來算，那么一張晶圓上面就包含了 5 萬億個這樣的晶體管機構。在生產制造過程中，不可能把 5 萬個晶體管一個個依次來制造，如果從水平方向去一層一層剝離的視角來看，其結構就好像一層一層的膜堆疊在一起形成，而且這些膜的厚度都是微米，納米級的單位。常見的薄膜主要分為半導體薄膜，介質薄膜，金屬/金屬化合物薄膜三大類。1）半導體薄膜：主要用于制備源/漏極的溝道區、單晶外延層和 MOS

118、 柵極等。2）介質薄膜：主要用于淺槽隔離、柵氧化層、側墻、阻擋層、金屬層前介質層，后段的金屬層間介質層、刻蝕停止層、阻擋層、抗反射層、鈍化層等，也可以用于硬掩膜。3）金屬及金屬化合物薄膜：金屬薄膜主要用于金屬柵極、金屬層、焊盤，金屬化合物薄膜主要用于阻擋層、硬掩膜等。圖 49：薄膜沉積在邏輯芯片中的應用資料來源：拓荊科技2023年報、華金證券研究所深度分析/半導體設備39/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 50：薄膜沉積在 DRAM 存儲芯片中的應用圖 51：薄膜沉積在 3D NAND 存儲芯片中的應用資料來源：拓荊科技2023年報、華金證券研究所資料來源：拓荊科技2023年報、華金證券

119、研究所ALD 能夠滿足復雜能夠滿足復雜 3D 堆疊結構覆蓋和薄膜性能要求的沉積技術，在后摩爾時代扮演著愈堆疊結構覆蓋和薄膜性能要求的沉積技術，在后摩爾時代扮演著愈發重要的角色發重要的角色。相比傳統的化學氣相沉積（稱 CVD）和物理氣相沉積（PVD），ALD 的優勢在于成膜具備優異的三維保形性、大面積成膜均勻性，以及精確的厚度控制等，適用于在復雜的形狀表面和高深寬比結構中生長超薄薄膜。在后摩爾時代，晶圓制造的復雜度和工序量大大提升。以邏輯芯片為例，隨著 45nm 以下制程的產線數量增多，尤其是 28nm 及以下工藝的產線，對鍍膜厚度和精度控制的要求更高，在引入多重曝光技術后，ALD 需求工序數和

120、設備數均大幅提高；在存儲芯片領域，主流制造工藝已由 2D NAND 發展為 3D NAND 結構，內部層數不斷增高，元器件逐步呈現高密度、高深寬比結構。ALD 滿足復雜 3D 堆疊結構（如 3D-NAND）覆蓋和薄膜性能要求的沉積技術。CVD A 中沉積的薄膜（藍色）并沒有完全覆蓋結構的下部部分；即使對CVD 進行一些工藝調整（CVD B）實現了覆蓋，但是底部區域的薄膜性能和化學成分很差（圖中白色區域）；相比之下，使用 ALD 技術則顯示了完全的薄膜覆蓋，而且在結構的所有區域都實現了高質量和均勻的薄膜特性。從半導體未來的發展來看，ALD 技術將在后摩爾時代扮演著愈發重要的角色。圖 52：相比

121、CVD，ALD 技術的優勢資料來源：ASM、半導體設備資訊站、華金證券研究所深度分析/半導體設備40/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 13：PVD、CVD、ALD 薄膜沉積對比ALD普通的普通的 CVD傳統傳統 PVD膜厚范圍20nm20nm均勻可控性0.1nm1nm1nm成膜質量化學成分很均一，輕微空隙雜質化學成分很均一，輕微空隙雜質受外界限制，有較多空隙雜質保形性很好較好一般粒子數少多多可延展性無限制90-76nm100nm真空度要求中等中等高沉積速率低高高優勢與劣勢（1）沉積速率較慢（納米/分鐘）；（2）原子層級的薄膜厚度；（3）大面積薄膜厚度均勻性好；（4）階梯覆蓋率最好；（5

122、）薄膜致密無針孔。（1）沉積速率一般（微米/分鐘）；（2）中等的薄膜厚度（依賴于反應循環次數）；（3）鍍膜具有單一方向性；（4）階梯覆蓋率一般。（1）沉積速率較快；（2）薄膜厚度較厚，對于納米級的膜厚精度控制差；（3）鍍膜具有單一方向性；（4）厚度均勻性差；（5）階梯覆蓋率差。主要應用領域（1）PERC 電池背面鈍化層；（2）TOPCon 電池隧穿層、接觸鈍化層、減反層；（3）柔性電子介質層、柔性電子封裝層；（4）半導體高 k 介質層、金屬柵極、金屬互聯阻擋層、多重曝光技術（1）PERC 電池背面鈍化層、PERC 電池減反層；（2）TOPCon 電池接觸鈍化層、減反層；（3）HJT 電池接觸鈍

123、化層；（4）柔性電子介質層、柔性電子封裝層；（5）半導體介質層（低介電常數）、半導體封裝層。（1）HJT 光伏電池透明電極；（2）柔性電子金屬化、觸碰面板透明電極；（3）半導體金屬化。資料來源：半導體設備資訊站、微導納米招股說明書、華金證券研究所先進制程使得品圓制造的復雜度和工序量大幅提升先進制程使得品圓制造的復雜度和工序量大幅提升，先進制程發展需要采用多重曝光工藝先進制程發展需要采用多重曝光工藝，薄膜沉積次數明顯增加薄膜沉積次數明顯增加。隨著集成電路制造不斷向更先進工藝發展，單位面積集成的電路規模不斷擴大，芯片內部立體結構日趨復雜，所需要的薄膜層數越來越多，對絕緣介質薄膜、導電金屬薄膜的材料

124、種類和性能參數不斷提出新的要求。根據拓荊科技招股說明書披露，在 90nm CMOS芯片工藝中，大約需要 40 道落膜沉積工序。在 3nm FinFET 工藝產線、大約需要超過 100 道薄膜沉積工序，涉及的薄膜材料由 6 種增加到近 20 種，對于薄膜顆粒的要求也由微米級提高到納米級，薄膜設備的發展支撐了集成電路制造工藝向更小制程發展。在 FASH 存儲芯片領域，隨著主流制造工藝已由 2D NAND 發展為 3D NAND 結構，結構的復雜化導致對于薄膜沉積設備的需求量逐步增加。在 FLASH 存儲芯片領域，隨著主流制造工藝已由 2D NAND 發展為 3DNAND結構，結構的復雜化導致對于薄

125、膜沉積設備的需求量逐步增加。根據東京電子披露，薄膜沉積設備占 FLASH 芯片產線資本開支比例從 2D 時代的 18%增長至 3D 時代的 26%。隨著 3DNAND FLASH 芯片的內部層數不斷增高，對于薄膜沉積設備的需求提升的趨勢亦將延續。深度分析/半導體設備41/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 53：不同工藝節點薄膜沉積工序對比圖 54：薄膜沉積設備占 FLASH 產線資本開支比例（%）資料來源：拓荊科技招股說明書、華金證券研究所資料來源：拓荊科技招股說明書、華金證券研究所3.2.2 市場格局：薄膜沉積設備市場規模持續增長，國際巨頭占據主要市場份額在高端半導體設備中，薄膜沉積設

126、備、光刻設備、刻蝕設備共同構成芯片制造三大核心設備，決定了芯片制造工藝的先進程度。薄膜沉積設備所沉積的薄膜是芯片結構內的功能材料層，在芯片制造過程中需求量巨大，且直接影響芯片的性能。由于不同芯片結構所需要的薄膜材料種類不同、沉積工序不同、性能指標不同，相應產生了巨大的薄膜沉積設備市場。根據拓荊科技 2023年年報披露，2023 年晶圓制造設備銷售額約占總體半導體設備銷售額的 90%，達到約 960 億美元。而薄膜沉積設備市場規模約占晶圓制造設備市場的 22%，由此推算，2023 年全球薄膜沉積設備市場規模約為 211 億美元。圖 55：2010-2023 全球半導體設備銷售額（億美元/%）圖

127、56：2012-2023 中國半導體設備銷售額（億美元/%）資料來源：SEMI、拓荊科技2023年報、華金證券研究所資料來源：SEMI、拓荊科技2023年報、華金證券研究所深度分析/半導體設備42/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 57：全球前道制造設備銷售額占比（%）圖 58：全球前道制造設備中各類設備銷售額占比（%）資料來源：SEMI、拓荊科技2023年報、華金證券研究所資料來源：SEMI、拓荊科技2023年報、華金證券研究所市場由國際巨頭壟斷，市場由國際巨頭壟斷，ALD 占比有望提升。占比有望提升。從全球市場份額來看，薄膜沉積設備行業呈現出高度壟斷的競爭局面，行業基本由應用材料（A

128、MAT）、ASMI、泛林半導體（Lam）、東京電子（TEL）等國際巨頭壟斷。2019 年，ALD 設備龍頭東京電子（TEL）和先晶半導體（ASMI）分別占據了 31%和 29%的市場份額，剩下 40%的份額由其他廠商占據；而應用材料（AMAT）則基本壟斷了 PVD 市場，占 85%的比重，處于絕對龍頭地位；在 CVD 市場中，應用材料（AMAT）全球占比約為 30%，連同泛林半導體（Lam）的 21%和 TEL 的 19%，三大廠商占據全球 70%的市場份額。從半導體薄膜沉積設備的細分市場上來看，根據 Gartner 統計，2019 年全球半導體薄膜沉積設備中 PECVD、PVD、ALD 設備

129、的市場規模占比分別為 33%、23%和 11%；2020年全球半導體薄膜沉積設備中 PECVD、PVD、ALD 設備的市場規模占比分別為 34%、21%和12.8%。圖 59：2019 年各類薄膜沉積設備競爭格局（左：ALD，中：CVD，右：PVD）資料來源：Gartner、拓荊科技招股說明書、華金證券研究所深度分析/半導體設備43/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 60：2019 年全球半導體薄膜沉積設備占比（%）圖 61：2020 年全球半導體薄膜沉積設備占比（%）資料來源：Gartner、微導納米招股說明書、華金證券研究所資料來源：Gartner、微導納米招股說明書、華金證券研究所

130、3.2.3 公司產品：全面布局 PVD/CVD/ALD 等產品技術，提供前沿產品與創新解決方案薄膜沉積設備約占集成電路裝備總資本開支的 21%，是半導體制造工藝中的關鍵環節。薄膜沉積設備主要用于在基底材料上生長、沉積或涂布極薄的膜層，這些膜層在芯片中扮演重要的角色，2023 年公司薄膜沉積設備收入超 60 億元。（1）物理氣相沉積（PVD）：主要用于金屬薄膜制備。北方華創作為中國 PVD 工藝裝備技術的先行者，早在 2008 年就開始了 PVD 裝備的研發工作。經過十余年的技術沉淀與創新突破，北方華創先后突破了磁控濺射源設計、等離子體產生及控制、腔室設計與仿真模擬、顆?？刂?、軟件控制等多項核心

131、技術，實現了對邏輯芯片和存儲芯片金屬化制程的全覆蓋。截至 2023 年底，集成電路領域銅（Cu）互連、鋁墊層（Al Pad）、金屬硬掩膜（Metal Hard Mask）、金屬柵（Metal Gate）、硅化物（Silicide）等工藝設備在客戶端實現穩定量產，成為多家客戶的基線設備，并廣泛應用在邏輯、存儲等主流產線，同時也成功實現功率半導體、三維集成和先進封裝、新型顯示、化合物半導體等多個領域的量產應用。截至 2023 年底，公司已推出 40 余款 PVD設備，累計出貨超 3,500 腔。表 14：北方華創部分 PVD 產品應用領域PVD 類別型號晶圓尺寸適用材料適用工藝集成電路制造金屬鋁薄

132、膜物理氣相沉積系統eVictor PVD Al12 英寸鋁、氮化鉭、氮化鈦、鈦Al Pad、鋁線、熱鋁8 英寸物理氣相沉積系統eVictor Series8 英寸鈦、氮化鈦、高溫鋁、鎳、鎳釩、銀正面電極工藝、背面金屬化工藝先進封裝硅通孔物理氣相沉積系統Polaris Series8、12 英寸銅、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭2.5D/3D TSV 沉積12 英寸背面金屬物理氣相沉積系統Polaris Series12 英寸鋁、鎳釩、銀、鈦背面金屬化工藝8/12 英寸通用物理氣相沉積系統Polaris Series8/12 英寸兼容銅、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、鎢化鈦、金、鋁等晶圓級先進封裝中的 UBM

133、 金屬濺射、重布線資料來源：北方華創官網、華金證券研究所深度分析/半導體設備44/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分（2）化學氣相沉積（CVD）主要用于介質薄膜和金屬薄膜的制備。北方華創基于十余年沉積工藝技術的豐富經驗，布局拓展了 DCVD 和 MCVD 兩大系列產品。針對介質和金屬化學氣相沉積關鍵技術需求，攻克了進氣系統均勻性控制、壓力精確平衡、雙頻驅動的容性等離子體控制、多站位射頻功率均分控制等多項技術難題，實現金屬硅化物、金屬柵極、鎢塞沉積、高介電常數原子層沉積等工藝設備的全方位覆蓋，關鍵技術指標均達到業界領先水平，贏得客戶高度評價。截至 2023 年底，北方華創已實現 30 余款 C

134、VD 產品量產應用，為超過 50 家客戶提供技術支持，累計出貨超 1000 腔。表 15：北方華創集成電路制造用 CVD 設備CVD 類別類別型號型號晶圓尺寸晶圓尺寸適用材料適用材料適用工藝適用工藝等離子體增強化學氣相沉積系統EPEE i200 PECVDSystem6/8 英寸兼容氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、非晶硅、非晶碳、PSG 等掩膜層沉積、鈍化層沉積、絕緣層沉積8 英寸單片減壓硅外延系統Esther E320R6/8 英寸兼容硅體硅外延、埋層外延、選擇性外延8 英寸單片減壓硅外延系統Eris E120R6、8 英寸硅埋層外延、選擇性外延、多晶外延資料來源：北方華創官網、華金證券研究所（3

135、）外延（EPI）設備：經過十余年的技術沉淀與創新突破，北方華創已形成具有核心技術優勢、品類齊全、應用廣泛的外延系列化產品，具備單晶硅、多晶硅、碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等多種材料外延生長技術能力，覆蓋集成電路、功率半導體、化合物半導體等領域應用需求。截至 2023 年底，北方華創已發布 20 余款量產型外延設備，累計出貨超 1,000 腔。3.3 清洗：用于制造/封測各個環節，可提供多類型濕法清洗設備3.3.1 設備概況：貫穿半導體產業鏈，各環節后續工藝良率提升保證清洗是貫穿半導體產業鏈的重要工藝環節，用于去除半導體硅片制造、晶圓制造和封裝測試每個步驟中可能存在的雜質，避免雜質影響芯片

136、良率和芯片產品性能。目前，隨著芯片制造工藝先進程度的持續提升，對晶圓表面污染物的控制要求不斷提高，每一步光刻、刻蝕、沉積等重復性工序后，都需要一步清洗工序。在半導體硅片的制造過程中，需要清洗拋光后的硅片，保證其表面平整度和性能，從而提高在后續工藝中的良品率；而在晶圓制造工藝中要在光刻、刻蝕、沉積等關鍵工序前后進行清洗，去除晶圓沾染的化學雜質，減小缺陷率；而在封裝階段，需根據封裝工藝進行 TSV 清洗、UBM/RDL 清洗等。上述清洗工序的技術要求是影響芯片成品率、品質及可靠性最重要的因素之一。在半導體硅片的制造過程中，需要清洗拋光后的硅片，保證其表面平整度和性能，從而提高在后續工藝中的良品率；

137、而在晶圓制造工藝中要在光刻、刻蝕、沉積等關鍵工序前后進行清洗，去除晶圓沾染的化學雜質，減小缺陷率；而在封裝階段，需根據封裝工藝進行 TSV 清洗、UBM/RDL 清洗等。上述清洗工序的技術要求是影響芯片成品率、品質及可靠性最重要的因素之一。深度分析/半導體設備45/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 16：半導體清洗中的污染物種類、來源以及主要危害污染物污染物來源來源主要危害主要危害顆粒環境，其他工藝工程中產生影響后續光刻，干法刻蝕工藝，造成器件短路自然氧化層環境影響后續氧化，沉積工藝，造成器件電性失效金屬污染環境，其他工藝工程中產生影響后續氧化工藝，造成器件電性失效有機物干法刻蝕副產物，

138、環境影響后續氧化工藝，造成器件電性失效犧牲層氧化/沉積工藝影響后續氧化工藝，造成器件電性失效拋光殘留物研磨液影響后續氧化工藝，造成器件電性失效資料來源：盛美上海招股說明書、華金證券研究所圖 62：清洗設備在半導體產業鏈各環節中的應用資料來源：盛美上海招股說明書、華金證券研究所根據清洗介質的不同，目前半導體清洗技術主要分為濕法清洗和干法清洗兩種工藝路線。根據清洗介質的不同，目前半導體清洗技術主要分為濕法清洗和干法清洗兩種工藝路線。濕法清洗是針對不同的工藝需求，采用特定的化學藥液和去離子水，對晶圓表面進行無損傷清洗，以去除晶圓制造過程中的顆粒、自然氧化層、有機物、金屬污染、犧牲層、拋光殘留物等物質

139、，可同時采用超聲波、加熱、真空等輔助技術手段；干法清洗是指不使用化學溶劑的清洗技術，主要包括等離子清洗、超臨界氣相清洗、束流清洗等技術。干法清洗主要是采用氣態的氫氟酸刻蝕不規則分布的有結構的晶圓二氧化硅層，雖然具有對不同薄膜有高選擇比的優點，但可清洗污染物比較單一，目前在 28nm 及以下技術節點的邏輯產品和存儲產品有應用。晶圓制造產線上通常以濕法清洗為主，少量特定步驟采用濕法和干法清洗相結合的方式互補所短，構建清洗方案。未來清洗設備的濕法工藝與干法工藝仍將并存發展，均在各自領域內向技術節點更先進、功能多樣化、體積小、效率高、能耗低等方向發展，在短期內濕法工藝和干法工藝無相互替代的趨勢。目前濕

140、法清洗是主流的清洗技術路線，占芯片制造清洗步驟數量的 90%以上。深度分析/半導體設備46/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖 63：單片清洗原理圖 64：槽式清洗原理資料來源：盛美上海招股說明書、華金證券研究所資料來源：盛美上海招股說明書、華金證券研究所表 17：幾種不同的半導體清洗方法對比清洗方法使用介質特點濕法溶液浸泡法化學藥液應用廣泛，針對不同的雜質可選用不同的化學藥液；產能高，同時可進行多片晶圓浸泡工藝；成本低，分攤在每片晶圓上的化學品消耗少；容易造成晶圓之間的交叉污染。旋轉噴淋法氮氣、去離子水減少化學藥液使用量，通過改變噴出的水珠大小和調節 N2 大小調整沖擊力，得到小且均勻的

141、水珠是關鍵技術。機械刷洗法去離子水成本低，工藝簡單，對微米級的大顆粒去除效果好;清洗介質一般為水，應用受到局限；易對晶圓造成損傷。一般用于機械拋光后大顆粒的去除和背面顆粒的去除。二流體清洗SC-1 溶液、去離子水等效率高，廣泛用于輔助顆粒去除的清洗步驟中；對精細晶圓圖形結構有損傷的風險，且對小民寸顆粒去除能力不足。超聲波/兆聲波清洗化學溶劑加超聲輔助超聲波能清除晶圓表面附著的大塊污染和顆粒；易造成晶圓圖形結構損傷。兆聲波對小顆粒去除效果優越，在高深寬比結構清洗中優勢明顯，精確控制空穴氣泡后，兆聲波也可應用于精細晶圓圖形結構的清洗;造價較高。批式旋轉噴淋法高壓噴淋去離子水或清洗液與傳統的槽式清洗

142、相比，化學藥液的使用量更低;機臺占地面積??；化學藥液之間存在交叉污染風險，若單一晶圓產生碎片，整個清洗腔室內所有晶圓均有報廢風險。干法等離子清洗氧氣等離子體工藝簡單、操作方便好、表面干凈無劃傷，但較難控制、造價較高。氣相清洗化學試劑的氣相等效物化學品消耗少，清洗效率高；但不能有效去除金屬污染物；但較難控制、造價較高。束流清洗高能束流狀物質技術較新，清洗液消耗少，避免二次污染；較難控制、造價較高。資料來源：Semi Dance、華經產業研究院、華金證券研究所3.3.2 公司產品：提供多類型濕法清洗設備，累計出貨超 1,200 臺清洗一般采用化學和物理作用力相結合的方法實現，在清洗時既要有很好的腐

143、蝕選擇性，高效的去除超微細顆粒物及各種殘留物的能力，又不能對晶片表面的精細圖形結構造成損傷。濕法工藝主要用于去除芯片制造中上一道工序所遺留的超微細顆粒污染物、金屬殘留、有機物殘留物，深度分析/半導體設備47/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分去除光阻掩膜或殘留，也可根據需要進行硅氧化膜、氮化硅或金屬等薄膜材料的濕法腐蝕，為下一步工序準備好良好的表面條件。濕法腐蝕速率，腐蝕均勻性，晶圓正、反面交叉污染的控制，清洗效率等都是至關重要的工藝要素。在清洗設備領域，北方華創經過多年的技術積累，先后突破了多項關鍵模塊設計技術和清洗工藝技術，包括伯努利卡盤和雙面工藝卡盤、高效率藥液回收系統、熱 SPM 工

144、藝、熱磷酸工藝、低壓干燥工藝等，實現了槽式工藝全覆蓋，同時高端單片工藝實現突破，公司在集成電路領域的工藝設備均已在客戶端實現量產。截至 2023 年底，公司清洗設備累計出貨超 1,200 臺。表 18：北方華創部分清洗設備應 用領域類別型號晶圓尺寸適用材料適用工藝集成電路制造12 英寸單片清洗設備SC308012 英寸單晶硅、多晶硅、氧化硅、氮化硅、介質膜、金屬膜后段 Cu/Al 制程刻蝕后、Al Pad、背面清洗、背面刻蝕等12 英寸槽式清洗設備Pinnacle30012 英寸光阻、單晶硅、多晶硅、氧化硅、氮化硅、金屬膜、金屬氧化物爐前、刻蝕/拋光后清洗、光阻、金屬氧化物、氮化物去除、控擋片

145、回收6/8 英寸全自動槽式清洗機GAMASeries6、8 英寸硅、碳化硅、硅基氮化鎵預清洗、去膠清洗、氮化硅去除、金屬去除（Co,Ti）、Recycle 清洗等立式/臥式管舟清洗機BpureSeries8、12 英寸石英、碳化硅石英管/舟、石英板、點火炮、基座等零部件浸泡式清洗8 英寸槽式清洗設備Pinnacle2008 英寸光阻、單晶硅、氧化硅、氮化硅、介質膜、金屬膜、氮化鈦、硅化物預清洗、去膠清洗、氮化硅、Co、Ti 去除、Recycle 清洗先進封裝12 英寸單片清洗設備SC308012 英寸單晶硅、多晶硅、氧化硅、氮化硅、介質膜、金屬膜后段 Cu/Al 制程刻蝕后、Al Pad、背面

146、清洗、背面刻蝕，后段控擋片回收資料來源：北方華創官網、華金證券研究所3.4 熱處理設備：中國熱處理 28 年規模有望超 200 億元，公司立式爐邏輯/存儲全覆蓋熱處理過程是指將晶圓放置在充滿特定氣體的環境中對其施加熱能的過程熱處理過程是指將晶圓放置在充滿特定氣體的環境中對其施加熱能的過程，包括氧化包括氧化/擴散擴散/退火等退火等。熱處理設備主要應用于氧化、擴散、退火以及合金四類工藝。（1）氧化是將硅片放置于氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進行高溫熱處理，在硅片表面發生化學反應形成氧化膜的過程，是集成電路工藝中應用較廣泛的基礎工藝之一。氧化膜的用途廣泛，可作為離子注入的阻擋層及注入穿透層（損傷緩沖層）

147、、表面鈍化、絕緣柵材料以及器件保護層、隔離層、器件結構的介質層等。（2）擴散是在高溫條件下，利用熱擴散原理將雜質元素按工藝要求摻入硅襯底中，使其具有特定的濃度分布，達到改變材料的電學特性，形成半導體器件結構的目的。在硅集成電路工藝中，擴散工藝用于制作 PN 結或構成集成電路中的電阻、電容、互連布線、二極管和晶體管等器件。（3）退火也叫熱退火，集成電路工藝中所有在氮氣等不活潑氣體中進行熱處理的過程都可稱為退火，其作用主要是消除晶格缺陷和消除硅結構的晶格損傷。（4）為了使硅片表面形成良好深度分析/半導體設備48/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分的基礎，以及穩定 Cu 配線的結晶結構并去除雜質，

148、從而提高配線的可靠性，通常需要把硅片放置在惰性氣體如氬氣的環境中進行低溫熱處理，這個過程被稱為合金（Alloy）。圖 65：在熱退火過程中的晶體復原及摻雜物的激活情況資料來源：電子發燒友、華金證券研究所按照設備形態劃分，熱處理設備可以分為立式爐、臥式爐以及快速熱處理爐（按照設備形態劃分，熱處理設備可以分為立式爐、臥式爐以及快速熱處理爐（RTP）。（1）立式爐：主要控制系統分為五部分：爐管、硅片傳輸系統、氣體分配系統、尾氣系統、控制系統。爐管是對硅片加熱的場所，由垂直的石英鐘罩、多區加熱電阻絲和加熱管套組成。硅片傳輸系統的主要功能是在爐管中裝卸硅片，硅片裝卸由自動機械完成，自動機械在片架臺、爐臺

149、、裝片臺、冷卻臺之間運動。氣體分配系統將正確的氣流傳送到爐管，維持爐內的氣氛。尾氣系統位于爐管一端的通孔，用來徹底清除氣體及其副產物?？刂葡到y（微控制器）控制著爐子的所有操作，包括工藝時間和溫度控制、工藝步驟的順序、氣體種類、氣流速率、升降溫的速率、裝卸硅片等，每個微控制器都是一臺主計算機的接口。與臥式爐相比，立式爐減少占地面積，并可以更好地控制溫度和均勻性。（2）臥式爐：其石英管是水平放置的，用來放置和加熱硅片。其主要控制系統和立式爐一樣分為 5 個部分。（3）快速熱處理爐（RTP）：一種小型的快速加熱系統，利用鹵素紅外燈作為熱源，能迅速將硅片溫度升到加工溫度，減少工藝穩定需要的時間，工藝結

150、束后快速冷卻。相比傳統立式爐，RTP 的溫度控制更先進，主要差別在于其快速升溫原件、特殊的硅片裝載裝置、強迫空氣冷卻和更好的溫度控制器。其中特殊的硅片裝載裝置加大了硅片之間的空隙，使得硅片間更均勻地加熱或冷卻。圖 66：立式爐系統示意圖圖 67：快處理（RTP）示意圖資料來源：半導體制造技術（Michael Quirk等）、華金證券研究所資料來源：半導體制造技術（Michael Quirk等）、華金證券研究所深度分析/半導體設備49/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 19：立式爐、臥式爐系統性能比較性能參數性能參數性能目標性能目標臥式爐臥式爐立式爐立式爐常規裝載硅片數目小，利于工藝靈活性

151、200 片/爐100 片/爐凈化室占地面積小，節約空間較大，而且擁有 4 根工藝管道較?。▎胃に嚬艿溃┎⑿刑幚砉に囲`活性無工藝中的裝卸舟，可提高產量氣流動力學（GFD）在一致性方面最優化較差，這源于舟、鏟子等硬件，浮力和重力導致氣流分布不均。較高的 GDF 和氣流分布均勻，一致舟旋轉，提高膜均勻性理想的狀態不可能設計很容易包括在內硅片溫度梯度相當小大，葉片(paddle)陰影的輻射小裝/卸硅片過程中的顆?？刂祁w粒最小化相對差通過上下裝片方式，改善顆?？刂剖⒏鼡Q短時間內容易完成涉及更多井且慢更容易和更快，導致停機時間縮短裝載硅片技術自動化自動化困難使用機械人技術使自動化更容易工藝前后爐管氣氛

152、的控制控制令人滿意較難控制極好的控制，真空或中性氣氛資料來源：半導體制造技術（Michael Quirk等）、華金證券研究所從市場規模來看，根據 Gartner 統計 2022 年全球熱處理設備市場規模約為 30 億美元；從市場結構來看，全球熱處理設備市場主要分為三種設備，其中快速熱處理設備 14.1 億美元，占比 47%，氧化/擴散爐 10.8 億美元，占比 36%。從競爭格局來看，全球熱處理設備市場由應用材料、東京電子和日立國際電氣壟斷，占有率分別為 46%、21%、15%，國產廠商有所突破，屹唐股份份額約 5%，北方華創份額 0.2%。根據 Gartner 預測，2023 年全球熱處理設

153、備市場規模大約增長 5%，約為 31.5 億美元。根據北京半導體行業協會引用集微咨詢數據，目前中國熱處理設備約占全球熱處理設備市場的 35%，由于目前全球統計熱處理設備并沒有將激光熱處理設備納入統計范圍，因此根據集微咨詢測算，2023 年中國半導體熱處理設備市場規模約為 90 億元，未來半導體熱處理市場將保持較好的上升空間預計到 2028 年，中國半導體熱處理將超過 200 億元。圖 68：2022 年全球熱處理設備結構占比（%）圖 69：全球熱處理設備競爭格局（%）資料來源：Gartner、集微咨詢、華金證券研究所資料來源：Gartner、集微咨詢、華金證券研究所深度分析/半導體設備50/5

154、5請務必閱讀正文之后的免責條款部分在立式爐領域，北方華創突破并掌握了氣流場/溫度場控制、反應源精密輸送、硅片表面熱場設計等關鍵技術，實現了立式爐系列設備在邏輯和存儲工藝制程應用的全面覆蓋。截至 2023年底，公司立式爐累計出貨超 700 臺。4、盈利預測與估值人工智能、高性能運算（HPC）需求正在爆發式增長，同時智能手機、個人電腦、服務器、汽車等市場需求回暖。在渠道庫存去化效果明顯等因素的共同作用下，預計全球集成電路裝備市場將迎來新一輪增長浪潮。北方華創將持續提升現有產品性能和工藝覆蓋范圍，同時聚焦技術創新、應用領域拓展等方面的工作，開發具有競爭力的新產品，抓住市場機遇，實現企業的快速發展。（

155、1）電子工藝裝備：公司持續聚焦主營業務，精研客戶需求，深化技術研發，不斷提升核心競爭力，應用于集成電路領域的刻蝕、薄膜沉積、清洗和爐管等工藝裝備市場份額穩步攀升。1）當前是繼 PC 與智能手機之后，5G、AI、IoT、云計算以及汽車電子等新興應用領域崛起的起點，市場規模的壯大對半導體的需求與日俱增，有望帶動半導體進入新一輪景氣周期。2）先進封裝處于晶圓制造與封測中的交叉區域，凸塊/RDL/TSV 等需要前道工藝完成。3）核心設備限制下，多重曝光技術助力制程突破。4）大基金三期&在建/規劃興建或改造產能穩步進行。上述原因共同促進前道設備需求穩步增長，為公司半導體設備業務打開增量空間。我們預計20

156、24-2026 年公司電子工藝裝備營業收入為 278.96/375.40/471.72 億元。（2）電子元器件：北方華創推動元器件向小型化、集成化、高精密方向發展，研發的精密電阻器、新型電容器、石英晶體器件、石英微機電傳感器、模擬芯片、模塊電源、微波組件等產品，廣泛應用于電力電子、軌道交通、智能電網、精密儀器、自動控制等領域，為客戶打造高端精密電子元器件技術、產品、服務一體化的專業解決方案。我們預計 2024-2026 年公司電子元器件營業收入為 23.47/26.06/28.90 億元。深度分析/半導體設備51/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 20：北方華創營收拆分（億元/%）產品指

157、標201920202021202220232024E2025E2026E電子工藝裝備收入31.9148.6979.49120.84196.11278.96375.40471.72YoY26.58%52.58%63.24%52.03%62.29%42.24%34.57%25.66%成本20.6734.3653.2675.29121.51162.28217.34267.55毛利率35.23%29.44%33.00%37.70%38.04%41.83%42.10%43.28%電子元件收入8.4711.6517.1525.7424.3323.4726.0628.90YoY7.60%37.46%47.2

158、2%50.10%-5.51%-3.52%11.04%10.91%成本20.6734.3653.2675.29121.51162.28217.34267.55毛利率59.89%66.15%68.90%72.53%65.65%65.85%66.31%67.83%其他收入0.200.220.200.290.350.390.681.05YoY29.57%12.29%-9.29%47.57%20.77%11.05%73.66%53.37%成本0.060.040.080.140.180.200.340.50毛利率67.39%80.08%61.32%52.98%48.44%48.56%50.12%52.34

159、%總計收入40.5860.5696.83146.88220.79302.82402.14501.67YoY22.10%49.23%59.90%51.68%50.32%37.15%32.80%24.75%成本24.1338.3458.6782.50130.05170.49226.46277.35毛利率40.53%36.69%39.41%43.83%41.10%43.70%43.69%44.72%資料來源：Wind、華金證券研究所在半導體裝備業務板塊，北方華創的主要產品包括刻蝕、薄膜沉積、爐管、清洗、晶體生長等核心工藝裝備，廣泛應用于集成電路、功率半導體、三維集成和先進封裝、化合物半導體、新型顯示

160、、新能源光伏、襯底材料等制造領域。我們選取了在細分行業、業務模式、產品類型等方面相似或相近的公司進行對比分析。中微公司核心產品包括：1）用于 IC 集成電路領域的等離子體刻蝕設備（CCP、ICP）、深硅刻蝕設備（TSV）；2）用于 LED 芯片領域的 MOCVD 設備。中微公司等離子體刻蝕設備已被廣泛應用于國際一線客戶從 65 納米到 14 納米、7 納米和 5 納米的集成電路加工制造及先進封裝。拓荊科技已形成 PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD 等薄膜設備產品系列，該產品系列已廣泛應用于國內集成電路邏輯芯片、存儲芯片等制造產線。盛美上海主要產品包括半導體清洗設備、半導體電鍍設備和先

161、進封裝濕法設備等。晶升股份聚焦于半導體領域，向半導體材料廠商及其他材料客戶提供半導體級單晶硅爐、碳化硅單晶爐和藍寶石單晶爐等定制化的晶體生長設備。我們維持公司盈利預測，預計 2024 年至 2026 年營業收入分別為 302.82/402.14/501.67 億元，增速分別為 37.2%/32.8%/24.8%；歸母凈利潤分別為 59.70/76.92/97.10 億元，增速分別為53.1%/28.8%/26.2%；對應 PE 分別為 29.2/22.7/18.0 倍。隨著人工智能發展對算力芯片需求加劇，疊加國內長鑫存儲/長江存儲擴產，有望帶動先進制程/先進封裝相關設備需求。北方華創致力于打造

162、平臺型半導體設備企業，將充分受益于需求增長及國產化進程加速，長期增長動力足。維持“買入-A”評級。深度分析/半導體設備52/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分表 21：可比公司估值股票代碼股票代碼公司簡稱公司簡稱總市值總市值歸母凈利潤（億元）歸母凈利潤（億元）PE（億元）（億元）2024E2025E2026E2024E2025E2026E688012.SH中微公司876.2320.2626.1634.0843.2533.4925.71688072.SH拓荊科技326.058.2511.3914.9339.5028.6321.85688082.SH盛美上海387.3011.3915.1319.

163、3134.0025.5920.06688478.SH晶升股份41.191.301.902.1031.6921.7019.66均值10.3013.6517.6037.1127.3521.82002371.SZ北方華創1,744.7759.7076.9297.1029.2322.6817.97資料來源：Wind一致預期，北方華創盈利預測來自華金證券研究所，股價為2024年07月12日收盤價5、風險提示新技術新技術、新工藝新工藝、新產品無法如期產業化風險新產品無法如期產業化風險：半導體設備行業屬于典型技術密集型和資金密集型行業，涉及多種科學技術及工程領域學科知識的綜合應用。該行業基本特征是資金投入高

164、、研發周期長、技術性強、研發風險高等，為保持自身核心競爭力，須持續投入大量資金和技術研發力量。晶圓廠擴產計劃不及預期風險晶圓廠擴產計劃不及預期風險：晶圓廠的擴產計劃通?；趯ξ磥硎袌鲂枨蟮念A測。若市場需求增長不及預期，或者市場出現飽和，那么新增的產能可能無法得到充分利用，導致產能過剩和價格下跌，從而放緩其擴產計劃。宏觀經濟和行業波動風險宏觀經濟和行業波動風險：半導體設備行業會受到下游的半導體市場以及終端消費市場需求的變動而呈現一定程度的周期波動。如果未來下游半導體的終端需求有所減弱，行業景氣度下降，導致下游客戶削減資本性支出，將會減少半導體設備行業的市場需求，從而對行業的持續發展產生不利影響。

165、國際貿易摩擦風險國際貿易摩擦風險：伴隨全球產業格局的深度調整，國際貿易摩擦不斷，集成電路產業成為貿易沖突的重點領域，也對中國相關產業的發展造成了客觀不利影響。2022 年 8 月以來，美國推出了多項貿易管制政策通過限制產品、設備以及技術等項目的出口以限制中國半導體行業的發展。深度分析/半導體設備53/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分財務報表預測和估值數據匯總資產負債表資產負債表(百萬元百萬元)利潤表利潤表(百萬元百萬元)會計年度會計年度2022A2023A2024E2025E2026E會計年度會計年度2022A2023A2024E2025E2026E流動資產流動資產311173822648

166、9135591169249營業收入營業收入1468822079302824021450167現金1043512451173401297220775營業成本825013005170492264627735應收票據及應收賬款43414712640088929957營業稅金及附加135167230294376預付賬款15511480261229443928營業費用8021084151420952653存貨1304116992203972883432233管理費用14211752220129933769其他流動資產17512590216322682356研發費用18452475309541175237

167、非流動資產非流動資產1143415399185192185824900財務費用-83-1818-54-96長期投資236810資產減值損失-103-100-162-204-259固定資產248433525821817710159公允價值變動收益-3-6-4-4-4無形資產6942887097251066211634投資凈收益01111其他非流動資產20053173296830113098營業利潤營業利潤286744486788872611052資產總計資產總計4255153625674327776994149營業外收入1422191919流動負債流動負債15770190832759030442

168、37244營業外支出274111210短期借款22723878978利潤總額利潤總額285444666796873411061應付票據及應付賬款5889785891911050111687所得稅3134336257861014其他流動負債965411202183111985225480稅后利潤稅后利潤254140336171794810047非流動負債非流動負債67979717925991008961少數股東損益188134201257338長期借款37405835586856015434歸屬母公司凈利潤歸屬母公司凈利潤23533899597076929710其他非流動負債3057388233

169、9134993527EBITDA332251117577977212264負債合計負債合計2256728800368493954246205少數股東權益2384586589151253主要財務比率主要財務比率股本529530531531531會計年度會計年度2022A2023A2024E2025E2026E資本公積1406714971149711497114971成長能力成長能力留存收益52418904144392156430568營業收入(%)51.750.337.232.824.8歸屬母公司股東權益1974624367299243731246692營業利潤(%)131.955.152.62

170、8.626.7負債和股東權益負債和股東權益4255153625674327776994149歸屬于母公司凈利潤(%)118.465.753.128.826.2獲利能力獲利能力現金流量表現金流量表(百萬元百萬元)毛利率(%)43.841.143.743.744.7會計年度會計年度2022A2023A2024E2025E2026E凈利率(%)16.017.719.719.119.4經營活動現金流經營活動現金流-7282365827619812172ROE(%)12.716.220.220.821.0凈利潤254140336171794810047ROIC(%)9.311.815.016.317.1

171、折舊攤銷52063383911091340償債能力償債能力財務費用-83-1818-54-96資產負債率(%)53.053.754.650.849.1投資損失-0-1-1-1-1流動比率2.02.01.81.81.9營運資金變動-4536-33251217-8817879速動比率0.90.90.90.70.8其他經營現金流831104432124營運能力營運能力投資活動現金流投資活動現金流-1423-2058-3992-4458-4385總資產周轉率0.40.50.50.60.6籌資活動現金流籌資活動現金流33451647605-10816應收賬款周轉率3.94.95.55.35.3應付賬款周

172、轉率1.71.92.02.32.5每股指標（元）每股指標（元）估值比率估值比率每股收益(最新攤薄)4.437.3411.2414.4818.28P/E74.244.729.222.718.0每股經營現金流(最新攤薄)-1.374.4515.580.3722.92P/B8.87.25.84.73.7每股凈資產(最新攤薄)37.1945.8956.3570.2687.93EV/EBITDA51.633.722.317.713.5資料來源：聚源、華金證券研究所深度分析/半導體設備54/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分公司評級體系公司評級體系收益評級：買入未來 6 個月的投資收益率領先滬深 300

173、 指數 15%以上；增持未來 6 個月的投資收益率領先滬深 300 指數 5%至 15%；中性未來 6 個月的投資收益率與滬深 300 指數的變動幅度相差-5%至 5%；減持未來 6 個月的投資收益率落后滬深 300 指數 5%至 15%；賣出未來 6 個月的投資收益率落后滬深 300 指數 15%以上；風險評級：A 正常風險，未來 6 個月投資收益率的波動小于等于滬深 300 指數波動；B 較高風險，未來 6 個月投資收益率的波動大于滬深 300 指數波動；分析師聲明分析師聲明孫遠峰、王海維聲明，本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格，勤勉盡責、誠實守信。本人對本報告的內容和觀點負

174、責，保證信息來源合法合規、研究方法專業審慎、研究觀點獨立公正、分析結論具有合理依據，特此聲明。深度分析/半導體設備55/55請務必閱讀正文之后的免責條款部分本公司具備證券投資咨詢業務資格的說明本公司具備證券投資咨詢業務資格的說明華金證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）經中國證券監督管理委員會核準，取得證券投資咨詢業務許可。本公司及其投資咨詢人員可以為證券投資人或客戶提供證券投資分析、預測或者建議等直接或間接的有償咨詢服務。發布證券研究報告，是證券投資咨詢業務的一種基本形式，本公司可以對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析，形成證券估值、投資評級等投資分析意見，制作證券研

175、究報告，并向本公司的客戶發布。免責聲明：免責聲明：本報告僅供華金證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）的客戶使用。本公司不會因為任何機構或個人接收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告基于已公開的資料或信息撰寫，但本公司不保證該等信息及資料的完整性、準確性。本報告所載的信息、資料、建議及推測僅反映本公司于本報告發布當日的判斷，本報告中的證券或投資標的價格、價值及投資帶來的收入可能會波動。在不同時期，本公司可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及推測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息及資料保持在最新狀態，本公司將隨時補充、更新和修訂有關信息及資料，但不保證及時公開發布。同時，本公司有權對本

176、報告所含信息在不發出通知的情形下做出修改，投資者應當自行關注相應的更新或修改。任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點，一切須以本公司向客戶發布的本報告完整版本為準。在法律許可的情況下，本公司及所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易，也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務，提請客戶充分注意?？蛻舨粦獙⒈緢蟾鏋樽鞒銎渫顿Y決策的惟一參考因素，亦不應認為本報告可以取代客戶自身的投資判斷與決策。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議，無論是否已經明示或暗示，本報告不能作為道義的、責任的和

177、法律的依據或者憑證。在任何情況下，本公司亦不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告版權僅為本公司所有，未經事先書面許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表、轉發、篡改或引用本報告的任何部分。如征得本公司同意進行引用、刊發的，需在允許的范圍內使用，并注明出處為“華金證券股份有限公司研究所”，且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。華金證券股份有限公司對本聲明條款具有惟一修改權和最終解釋權。風險提示：風險提示：報告中的內容和意見僅供參考，并不構成對所述證券買賣的出價或詢價。投資者對其投資行為負完全責任，我公司及其雇員對使用本報告及其內容所引發的任何直接或間接損失概不負責。華金證券股份有限公司辦公地址：上海市浦東新區楊高南路 759 號陸家嘴世紀金融廣場 30 層北京市朝陽區建國路 108 號橫琴人壽大廈 17 層深圳市福田區益田路 6001 號太平金融大廈 10 樓 05 單元電話：021-20655588