从财报看半导体设备行业：可覆盖国内 95% 以上刻蚀需求，光刻机完成突破，行业拐点来临

如果问起半导体设备行业龙头是谁，人们第一时间想到的可能是应用材料、拉姆研究、东京电子等国际巨头。但在国产设备厂商的冲击下，他们的地位可能已经不再牢固，特别是在成熟制程领域。

这可不是信口开河，而是依据北方华创、中微公司、拓荆科技等国内领先的半导体设备企业的财报得出的结论。目前在成熟制程领域，无论是在技术还是市场方面，国产替代加速迹象明显，其中：

刻蚀设备方面，中微公司刻蚀设备可覆盖国内 95% 以上的刻蚀需求，可以说万事俱备，只欠产能，目前中微公司两大新工厂已在近2年逐步投产；

薄膜设备方面，国产设备一方面在成熟制程领域加速替代国外产品，北方华创2023年累积出货量暴增83%；另一方面，以北方华创、拓荆科技为代表的半导体设备企业正逐步向28纳米以下的高端市场进发；

光刻设备方面，国产光刻机或已经完成了从90纳米到55-65nm的突破。

三大核心半导体核心设备全部实现突破

虽然半导体设备很多，但核心设备其实只有三种，分别是光刻设备、刻蚀设备和薄膜设备。

据了解，光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备是加工过程中最重要的三大生产设备，价值占半导体晶圆厂设备总投资的约61%。其中光刻机约占总体设备销售额的17%，刻蚀约占22%，薄膜沉积设备约占22%。

从目前北方华创、中微公司等头部半导体设备厂商的财报以及其他权威资料来看，用于28纳米及以上的成熟制程的半导体设备都取得了重大突破，其中光刻设备实现了0到1的突破；刻蚀设备、薄膜设备正在加速替代国外产品。

刻蚀设备：万事俱备，只欠产能

先说刻蚀设备。该设备的国产应用情况是：万事俱备，只欠产能。

刻蚀设备大致可分为两种，分别是CCP 电容刻蚀机和ICP电感刻蚀机。中微公司在2023年年报中明确表示：“公司在过去的近20年着力开发了一个完整系列的 15 种等离子体刻蚀设备，公司的 CCP 电容性高能等离子体刻蚀机和ICP电感性低能等离子体刻蚀机可以覆盖国内 95% 以上的刻蚀应用需求。”

并且，中微公司还强调，公司刻蚀机达到国际先进水平，开发的 12 英寸高端刻蚀设备持续获得国际国内知名客户的订单，已经在从 65 纳米到 5 纳米及更先进的各个技术结点大量量产。

既然公司产品基本上能满足国内需求、技术上又达到了国际先进水平，中微公司接下来要做的就是扩产了。

中微公司2024年半年报显示，其位于南昌的约 14 万平方米的生产和研发基地已建成完工，并于 2023 年 7 月正式投入使用；公司在上海临港的约 18 万平方米的生产和研发基地主体建设已基本完成， 并于 2024 年8 月正式投入使用。

随着技术和产能的提升，中微公司的刻蚀设备销量也在节节攀升。2020年至2023年，中微公司刻蚀设备销售量分别为：244腔（2022年为所有专用设备销量）、349腔、441腔、606腔。2024年，在上年高增长的基础上，中微公司刻蚀设备销售约 72.76 亿元，同比增长约 54.71%。

薄膜设备：北方华创2023年累积出货量暴增83% 逐步向高端进发

和刻蚀设备相比，薄膜设备在国产替代方面，要略逊一筹。目前所处的阶段是，在加速替代国外产品的同时，逐步向高端进发。

和刻蚀设备不同，薄膜设备具有种类多的特点。薄膜设备主要分为CVD（化学气相沉积设备）、PVD（物理气相沉积设备）、ALD（原子层沉积设备）和other四类。其中CVD占一半，PVD占20-25%，ALD占10-15%，other占10-15%。其中CVD又可分为常压CVD（APCVD）、低压CVD（LPCVD）、等离子体增强CVD(PECVD)、高密度等离子体CVD（HDPCVD）等。

在所有薄膜设备中，PECVD 占比最高，达到 33%。ALD（原子层沉积设备）技术门槛是最高，主要应用于小于45nm以下的制程（一般在28纳米制程才开始使用），并且随着工艺的演进，ALD的占比会增加。

北方华创年报显示，2022年公司薄膜设备累计出货超 3000 腔，2023年这一数字暴增至5500 腔，增长83%。目前北方华创还没有公布2024年年报，所以无法得知其薄膜设备的最新出货情况。但北方华创预计2024年收入为276亿元—317.8亿元，同比增长25.00%—43.93%。

在加速国产替代的同时，以北方华创、中微公司、拓荆科技为代表的半导体设备企业，正逐步开发难度更高的ALD（原子层沉积设备）、PECVD（等离子体增强CVD）等设备。并且已经取得一定成效。

其中拓荆科技进展最快，其产品已广泛应用于国内晶圆厂 14nm 及以上制程集成电路制造产线，并已展开 10nm 及以 下制程产品验证测试。

北方华创方面，早在2023年，北方华创就可为28nm制程产线提供刻蚀、薄膜、清洗、炉管、外延等多种成熟设备。在2024年业绩预告中，北方华创又表示，公司等离子体增强化学气相沉积设备（PECVD）、原子层沉积立式炉等多款新产品进入客户生产线并实现批量销售。

光刻设备：实现0到1的突破 或可用于55-65nm的成熟制程芯片制造

在光刻设备、刻蚀设备和薄膜设备三大设备中，国产替代进度最慢的当属光刻设备了。即便如此，该设备也在28纳米至90纳米的工艺区间，实现了0到1的突破。

2024年9月9日，工信部旗下账号“工信微报”披露了工信部于9月2日签发的关于引发《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》的通知文件。

文件提到了提到氟化氪（KrF）光刻机和氟化氩（ArF）光刻机（也被称为DUV光刻机），其中氟化氩光刻机波长为193nm、分辨率≤65nm、套刻≤8nm。

这一数据与ASML旗下TWINSCAN XT：1460K最为接近。该型号照明波长为193mm，分辨率≤65nm，可以在偏振照明下实现低至57nm的生产分辨率。

所以，这次曝光的65nm分辨率的国产DUV光刻机，可能是之前的90nm分辨率的国产光刻机的改良版，能用于55-65nm的成熟制程芯片制造需求，但还达不到制造28nm制程芯片的要求。

那么，要制造28纳米制程的芯片需要什么样的光刻机呢？

据了解，业界最早量产28nm芯片的厂家基本都使用了 ASML NXT：1970（浸没式DUV），该光刻机的分辨率≤38nm，套刻精度＜3.5nm。