辟新路，中國半導體設(shè)備及零部件出海

根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2024 年中國半導體設(shè)備及零件出口總額為 370.8 億元，出口方式以一般貿(mào)易為主。

中國半導體設(shè)備及零部件市場現(xiàn)狀

半導體設(shè)備零部件是指在材料、結(jié)構(gòu)、工藝、品質(zhì)、精度、可靠性及穩(wěn)定性等性能方面達到了半導體設(shè)備及技術(shù)要求的零部件，作為半導體設(shè)備的重要組成部分，零部件的質(zhì)量、性能和精度優(yōu)劣直接決定了半導體設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，從主要材料和使用功能的角度，半導體設(shè)備零部件的主要類別包括金屬件、硅/碳化硅件、石英件、陶瓷件、真空件和密封件等。

根據(jù) SEMI 的分類，半導體設(shè)備主要包括晶圓制造設(shè)備、封裝設(shè)備、測試設(shè)備以及其他輔助設(shè)備。其中，晶圓制造設(shè)備包括光刻、刻蝕、沉積、離子注入、清洗、量測等設(shè)備；封裝設(shè)備包括切割、鍵合、封裝成型、分選等設(shè)備；測試設(shè)備包括測試機、探針臺、分選機等；其他輔助設(shè)備包括晶圓減薄、研磨、化學機械拋光（CMP）等。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2024 年中國大陸半導體晶圓制造設(shè)備市場規(guī)模達 2300 多億元，達到歷史高點，全年市場規(guī)?？傮w保持上漲趨勢，同比增長 19.4%。此外，2024 年中國晶圓制造設(shè)備綜合本土化率達 25%，其中清洗、CMP、PVD 設(shè)備本土化率超 35%。到 2025 年，SEMI 預測國產(chǎn)芯片設(shè)備自給率將達 50%，14nm 工藝實現(xiàn)全覆蓋，初步擺脫對美日歐設(shè)備的依賴。

2024 年中國大陸主要晶圓制造設(shè)備本土化率情況，數(shù)據(jù)來源 MIR DATABANK

中國半導體設(shè)備及零部件出海情況

據(jù)了解，2024 年中國半導體設(shè)備及零部件企業(yè)數(shù)量約為 1 萬-1.6 萬家，其中上市公司 20 余家，頭部企業(yè)如北方華創(chuàng)、中微公司、拓荊科技等在刻蝕、薄膜沉積、清洗設(shè)備等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2022 年至 2024 年，中國半導體設(shè)備及零件出口總額呈上升趨勢，從 2022 年的 40.9 億美元，上升至 2024 年的 52.1 億美元。具體到各個公司出海情況到底如何呢？筆者翻看了國內(nèi)半導體設(shè)備及零部件廠商的最新財報，并將其中部分公司的出海收入編制到下表之中。

值得注意的是，中國半導體設(shè)備廠商的海外收入占比不是很高。2024 年全球半導體設(shè)備支出中，中國貢獻了 496 億美元，占比高達 42.4%，同比增長 35%。但是有一個殘酷的事實是國產(chǎn)設(shè)備自給率不足 30%，這意味著中國采購的 496 億美元設(shè)備中，超過 350 億美元依賴進口。如此境況下，中國半導體設(shè)備廠商優(yōu)先國內(nèi)市場自然也不奇怪了。

那么，中國半導體設(shè)備及零部件主要出海哪些地區(qū)呢？根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2024 年中國半導體設(shè)備及零件主要出口至美國、印度、新加坡等地區(qū)，三地區(qū)合計占出口總量的 35%。此外，俄羅斯是去年出口增量比較大的地區(qū)。

值得一提的是，俄羅斯在進口關(guān)稅方面，對用于半導體生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備和材料，實施差別化關(guān)稅政策。對于國內(nèi)無法生產(chǎn)的先進設(shè)備，關(guān)稅有所降低，如在 2024 年，先進光刻設(shè)備的進口關(guān)稅從之前的 15% 降至 8%。同時，俄羅斯政府設(shè)立專項基金，鼓勵企業(yè)進口技術(shù)和設(shè)備用于本土半導體研發(fā)與生產(chǎn)。2023-2024 年間，俄羅斯半導體進口額增長約 12%，其中用于國內(nèi)半導體項目建設(shè)的進口占比明顯增加。

中國半導體設(shè)備及零部件最新突破

DUV 光源突破：全固態(tài) DUV 光源技術(shù)

中國科學院發(fā)布了突破性成果，全固態(tài) DUV 光源技術(shù)，徹底改寫了光刻機核心光源的底層邏輯。該技術(shù)完全基于固態(tài)設(shè)計，由自制的 Yb:YAG 晶體放大器生成 1030nm 的激光，在通過兩條不同的光學路徑進行波長轉(zhuǎn)換。

一路采用四次諧波轉(zhuǎn)換 (FHG)，將 1030nm 激光轉(zhuǎn)換為 258nm，輸出功率 1.2W。另路徑采用光學參數(shù)放大 (OPA)，將 1030nm 激光轉(zhuǎn)換為 1553nm，輸出功率 700mW。之后，轉(zhuǎn)換后的兩路激光通過串級硼酸鋰 (LBO) 晶體混合，生成 193nm 波長的激光光束。最終獲得的激光平均功率為 70mW，頻率為 6kHz，線寬低于 880MHz，半峰全寬 (FWHM) 小于 0.11pm(皮米，千分之一納米)，光譜純度與現(xiàn)有商用準分子激光系統(tǒng)相當。

在此之前，國際主流的 DUV 光刻機都采用了氟化氙 (ArF) 準分子激光技術(shù)，通過氬、氟氣體混合物在高壓電場下生成不穩(wěn)定分子，釋放出 193nm 波長的光子，然后以高能量的短脈沖形式發(fā)射，輸出功率 100-120W，頻率 8k-9kHz，再通過光學系統(tǒng)調(diào)整，用于光刻設(shè)備。而中科院的設(shè)計可以大幅降低光刻系統(tǒng)的復雜度、體積，減少對于稀有氣體的依賴，并大大降低能耗。

哈工大 EUV 光源突破：放電等離子體極紫外光刻光源

哈爾濱工業(yè)大學成功研發(fā)「放電等離子體極紫外光刻光源」技術(shù)，能夠提供中心波長為 13.5 納米的極紫外光，這一成果榮獲黑龍江省高校和科研院所職工科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化大賽一等獎。

該項技術(shù)基本原理是利用放電等離子體產(chǎn)生極紫外光。在特定的放電條件下，等離子體中的原子或離子會被激發(fā)到高能態(tài)，當它們躍遷回低能態(tài)時，會發(fā)射出極紫外波段的光，通過對放電過程的精確控制和優(yōu)化，實現(xiàn)了中心波長為 13.5nm 的極紫外光的穩(wěn)定輸出。

傳統(tǒng) EUV 光刻技術(shù)主要依賴于激光生產(chǎn)等離子體方法，其過程復雜，需要高能量激光器轟擊液態(tài)錫滴，從而產(chǎn)生等離子體。然而，中國研究團隊采用了不同的方法——激光誘導放電等離子體技術(shù)。具體來說，激光首先將少量錫汽化為云狀物，隨后通過兩個電極施加高壓，將錫云轉(zhuǎn)化為等離子體。在這一過程中，高價態(tài)錫離子和電子頻繁碰撞并輻射，產(chǎn)生極紫外光。與 LPP 技術(shù)相比，LDP 方法具有更高的能量利用效率，同時成本更低。

北方華創(chuàng)發(fā)布首款離子注入機 Sirius MC 313

北方華創(chuàng)發(fā)布首款離子注入機 Sirius MC 313，正式宣布進軍離子注入設(shè)備市場。

在芯片制造流程里，除了備受關(guān)注的光刻、刻蝕、薄膜沉積等環(huán)節(jié)，離子注入設(shè)備同樣占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。離子注入設(shè)備能夠以極高的精度和效率，將特定元素的帶電離子注入半導體材料，從而精準改變材料的電性能，為芯片制造提供不可或缺的技術(shù)支撐。其工作原理是先通過離子源產(chǎn)生所需離子，在電場作用下加速至預定能量，再精確注入半導體材料，實現(xiàn)原子的替換或添加，進而調(diào)控材料性能。

據(jù)了解，北方華創(chuàng)在離子注入設(shè)備的束流控制、調(diào)束算法、劑量精準控制等關(guān)鍵技術(shù)方面取得多項突破，自主開發(fā)出具備能量精度高、劑量均勻性好、注入角度控制精度高等特性的高端離子注入設(shè)備。未來，北方華創(chuàng)將以實現(xiàn)離子注入設(shè)備全品類布局為目標，推動離子注入設(shè)備全面覆蓋邏輯、存儲、特色工藝及化合物半導體等領(lǐng)域。

中微公司發(fā)布 12 英寸晶圓邊緣刻蝕設(shè)備 Primo Halona

中微公司正式發(fā)布了自主研發(fā)的 12 英寸晶圓邊緣刻蝕設(shè)備 Primo Halona。

此款 12 英寸邊緣刻蝕設(shè)備 Primo Halon 采用中微公司特色的雙反應(yīng)臺設(shè)計，可靈活配置最多三個雙反應(yīng)臺的反應(yīng)腔，且每個反應(yīng)腔均能同時加工兩片晶圓，在保證較低生產(chǎn)成本的同時，滿足晶圓邊緣刻蝕的量產(chǎn)需求，從而實現(xiàn)更高的產(chǎn)出密度，提升生產(chǎn)效率。設(shè)備腔體均搭載 Quadra-arm 機械臂，精準靈活，腔體內(nèi)部采用抗腐蝕材料設(shè)計，可抵抗鹵素氣體腐蝕，為設(shè)備的穩(wěn)定性與耐久性提供保證。

此外，Primo Halona 配備獨特的自對準安裝設(shè)計方案，不僅可提高上下極板的對中精度和平行度，還可有效減少因校準安裝帶來的停機維護時間. 在設(shè)備智能化方面，Primo Halona 提供可選裝的集成量測模塊，客戶通過該量測模板可實現(xiàn)本地實時膜厚量測，一鍵式實現(xiàn)晶圓傳送的補償校準，實現(xiàn)更好的產(chǎn)品維護性，大大提升后期維護效率。