2023年北方华创持续在产品端发力
❶ 在刻蚀技术方面，实现12英寸硅、金属、介质刻蚀机全覆盖，形成了更加完整的刻蚀解决方案，实现了介质刻蚀设备领域关键突破，发布了满足客户不同工艺需求的全系列等离子去胶产品，应用高深宽比刻蚀工艺的深硅刻蚀机单机型销量破百，累计刻蚀产品系列出货超3500腔。 2023年刻蚀设备收入近60亿元。
❷ 在薄膜技术方面，精准定位市场需求，采用差异化路线攻克多项金属薄膜与介质薄膜关键技术难题，系列产品获得关键客户认可，实现批量销售；外延设备实现在集成电路、功率半导体、硅材料、化合物半导体等领域工艺全覆盖，累计薄膜沉积产品出货超5500腔。
❸ 在清洗技术方面，槽式清洗机实现工艺全覆盖，单片清洗机实现前段高端工艺新突破，为清洗业务板块开拓了更广阔的市场空间。
❹ 在热处理技术方面，快速热退火设备、立式炉原子层沉积设备等新产品层出不穷，为客户提供全面解决方案的能力持续提升。
北方华创主营业务分析
❶ 刻蚀设备
刻蚀设备约占集成电路芯片制造设备总资本开支的22%，是半导体制造过程中的关键环节。刻蚀工艺主要用于去除特定区域的材料来形成微小的结构和图案。随着集成电路线宽的持续减小和3D集成电路的发展，刻蚀设备在集成电路装备市场中的地位愈加重要，已跃居集成电路采购额最大的设备类型。 2023 年公司刻蚀设备收入近60亿元。
刻蚀设备中，电感耦合等离子体刻蚀机（ICP）具有等离子体密度高、可在低压下生成、水平和垂直方向电场可独立控制等优势，主要应用于硅和金属刻蚀，以及部分介质材料的精细刻蚀。ICP 市场份额在刻蚀机总量中占比约53%。北方华创作为国内领先的高端电子工艺装备供应商，深耕 ICP 刻蚀技术二十余年，先后攻克了 电感耦合脉冲等离子体源、多温区静电卡盘、双层结构防护涂层和反应腔原位涂层 等技术难题，实现了12英寸各技术节点的突破。公司多晶硅及金属刻蚀系列 ICP 设备实现规模化应用，完成了浅沟槽隔离刻蚀、栅极掩膜刻蚀等多道核心工艺开发和验证，助力国内主流客户技术通线，已实现多个客户端大批量量产并成为基线设备。 截至2023年底，北方华创 ICP 刻蚀设备已累计出货超3200腔。
电容耦合等离子体（CCP）介质刻蚀设备也在芯片制造领域扮演关键角色，特别是在后道介质膜层图形化工艺方面，对整个芯片的性能具有重要影响。2021年，北方华创开始着力进行介质刻蚀设备研发，致力于攻克12英寸关键介质刻蚀工艺应用，支撑客户持续创新。凭借多年积累的核心技术以及对刻蚀领域的深刻理解，北方华创 先后突破了 CCP 领域等离子体产生与控制、腔室设计与仿真模拟、低温静电卡盘、高功率等离子馈入 等多项关键技术，建立起核心技术优势。截至目前，北方华创集成电路领域 CCP 介质刻蚀设备实现了逻辑、存储、功率半导体等领域多个关键制程的覆盖，为国内主流客户提供了稳定、高效的生产保障，赢得客户信赖和认可。 截至2023年底，北方华创 CCP 刻蚀设备已累计出货超100腔。
硅通孔技术（TSV）是一种新兴的技术解决方案，通过垂直互连减小了芯片间互联长度，降低了信号延迟，实现了芯片间的低功耗和高速通讯，大幅提升了芯片性能，是延续摩尔定律的重要技术之一。TSV 技术中，硅通孔刻蚀是关键步骤之一，其工艺在刻蚀形貌、刻蚀速率、选择比、深宽比、均匀性等方面要求严苛，存在较高的技术壁垒。北方华创推出的12英寸 TSV 刻蚀设备，通过快速气体和射频切换控制系统，结合优良的工艺配方架构，在高深宽比硅通孔刻蚀中可精确控制侧壁形貌，实现侧壁无损伤和线宽无损失。通过优异的实时控制性能，大幅提升刻蚀速率，达到国际主流水平。目前北方华创的 TSV 刻蚀设备已广泛应用于国内主流 Fab 厂和先进封装厂，是国内 TSV 量产线的主力机台，市占率领先。
干法去胶又称等离子去胶，其工作原理是在真空状态下，通过活性等离子体去除晶片表面的掩膜材料，而不允许晶片材料受损。随着集成电路器件结构不断演进，高介电常数（High-K）、低介电常数（Low-K）等新材料的引入使得干法去胶的技术难度不断增加。北方华创凭借深厚的等离子源开发及应用经验，自主设计开发了低损伤等离子源，克服了O2、p、Np 等去胶的各种技术难点，在高剂量离子注入后的去胶、新型材料去胶、高深宽比聚合物去除等方面取得了技术领先优势。同时，优化了干法去胶设备在维护、量产方面的性能，开发了真空和大气双配置传输平台，在保证技术领先的同时，使客户拥有更长的使用周期及更低的拥有成本、消耗成本，受到客户广泛认可，形成了批量销售。
❷ 薄膜沉积设备
薄膜沉积设备约占集成电路装备总资本开支的21%，是半导体制造工艺中的关键环节。薄膜沉积设备主要用于在基底材料上生长、沉积或涂布极薄的膜层，这些膜层在芯片中扮演重要的角色。 2023年公司薄膜沉积设备收入超60亿元。
物理气相沉积（PVD）主要用于金属薄膜制备。这些金属薄膜作为芯片中互连线的重要组成部分，对整个芯片的性能具有至关重要的影响。北方华创作为中国 PVD 工艺装备技术的先行者，早在2008年就开始了 PVD 装备的研发工作。经过十余年的技术沉淀与创新突破，北方华创先后突破了 磁控溅射源设计、等离子体产生及控制、腔室设计与仿真模拟、颗粒控制、软件控制 等多项核心技术，实现了对逻辑芯片和存储芯片金属化制程的全覆盖。
截至2023年底，集成电路领域铜（Cu）互连、铝垫层（Al Pad）、金属硬掩膜（Metal Hard Mask）、金属栅（Metal Gate）、硅化物（Silicide）等工艺设备在客户端实现稳定量产，成为多家客户的基线设备，并广泛应用在逻辑、存储等主流产线，同时也成功实现功率半导体、三维集成和先进封装、新型显示、化合物半导体等多个领域的量产应用。 截至2023年底，公司已推出40余款 PVD 设备，累计出货超3500腔。
化学气相沉积（CVD）主要用于介质薄膜和金属薄膜的制备。按照薄膜材料，CVD 分为介质化学气相沉积（DCVD）和金属化学气相沉积（MCVD）两大类。DCVD 主要包括等离子增强型化学气相沉积（PECVD）、次常压化学气相沉积（SACVD）、介质原子层沉积（DALD）等。MCVD 主要包括低压化学气相沉积（LPCVD）、有机金属化学气相沉积（MOCVD）和金属原子层沉积（MALD）等。
北方华创基于十余年沉积工艺技术的丰富经验，布局拓展了 DCVD 和 MCVD 两大系列产品。针对介质和金属化学气相沉积关键技术需求，攻克了 进气系统均匀性控制、压力精确平衡、双频驱动的容性等离子体控制、多站位射频功率均分控制 等多项技术难题，实现金属硅化物、金属栅极、钨塞沉积、高介电常数原子层沉积等工艺设备的全方位覆盖，关键技术指标均达到业界领先水平，赢得客户高度评价。 截至2023年底，北方华创已实现30余款 CVD 产品量产应用，为超过50家客户提供技术支持，累计出货超 1000 腔。
外延（EPI）设备是材料生长的关键设备，广泛应用于集成电路、功率半导体、化合物半导体等领域。经过十余年的技术沉淀与创新突破，北方华创已形成具有核心技术优势、品类齐全、应用广泛的外延系列化产品，具备单晶硅、多晶硅、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等多种材料外延生长技术能力，覆盖集成电路、功率半导体、化合物半导体等领域应用需求。截至2023年底，北方华创已发布20余款量产型外延设备，累计出货超1000腔。公司自主研发的12英寸常压硅外延设备，实现了对逻辑芯片、存储芯片、功率器件及特色工艺的全覆盖，且已全部成功量产，成为客户的基线产品。北方华创「硅薄膜外延设备研发及产业化」项目于2023年获评「北京市科学技术进步奖一等奖」。
❸ 立式炉及清洗设备
立式炉和清洗设备分别约占集成电路装备总资本开支的5%，在集成电路工艺生产线上发挥着关键作用。立式炉主要包括立式氧化/退火炉、多片立式低压化学气相沉积设备（LPCVD）和多片立式原子层沉积设备（ALD）。清洗设备主要包括单片清洗设备和槽式清洗设备。 2023年公司立式炉和清洗设备收入合计超30亿元。 在立式炉领域，北方华创突破并掌握了气流场/温度场控制、反应源精密输送、硅片表面热场设计等关键技术，实现了立式炉系列化设备在逻辑和存储工艺制程应用的全面覆盖。 截至2023年底，公司立式炉累计出货超700台。
在清洗设备领域，北方华创经过多年的技术积累，先后突破了多项关键模块设计技术和清洗工艺技术，包括伯努利卡盘和双面工艺卡盘、高效率药液回收系统、热 SPM 工艺、热磷酸工艺、低压干燥工艺等，实现了槽式工艺全覆盖，同时高端单片工艺实现突破。公司在集成电路领域的工艺设备均已在客户端实现量产。 截至2023年底，公司清洗设备累计出货超1200台。
❹ 新能源光伏领域设备
2023年公司新能源光伏领域设备收入近20亿元。
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