辟新路，中國半導體設備及零部件出海

根據海關(guān)總署數據顯示，2024 年中國半導體設備及零件出口總額為 370.8 億元，出口方式以一般貿易為主。

中國半導體設備及零部件市場(chǎng)現狀

半導體設備零部件是指在材料、結構、工藝、品質(zhì)、精度、可靠性及穩定性等性能方面達到了半導體設備及技術(shù)要求的零部件，作為半導體設備的重要組成部分，零部件的質(zhì)量、性能和精度優(yōu)劣直接決定了半導體設備的可靠性和穩定性，從主要材料和使用功能的角度，半導體設備零部件的主要類(lèi)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 SEMI 的分類(lèi)，半導體設備主要包括晶圓制造設備、封裝設備、測試設備以及其他輔助設備。其中，晶圓制造設備包括光刻、刻蝕、沉積、離子注入、清洗、量測等設備；封裝設備包括切割、鍵合、封裝成型、分選等設備；測試設備包括測試機、探針臺、分選機等；其他輔助設備包括晶圓減薄、研磨、化學(xué)機械拋光（CMP）等。

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

2024 年中國大陸主要晶圓制造設備本土化率情況，數據來(lái)源 MIR DATABANK

中國半導體設備及零部件出海情況

據了解，2024 年中國半導體設備及零部件企業(yè)數量約為 1 萬(wàn)-1.6 萬(wàn)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、清洗設備等領(lǐng)域實(shí)現突破。

根據相關(guān)統計，2022 年至 2024 年，中國半導體設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(gè)公司出海情況到底如何呢？筆者翻看了國內半導體設備及零部件廠(chǎng)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，中國半導體設備廠(chǎng)商的海外收入占比不是很高。2024 年全球半導體設備支出中，中國貢獻了 496 億美元，占比高達 42.4%，同比增長(cháng) 35%。但是有一個(gè)殘酷的事實(shí)是國產(chǎn)設備自給率不足 30%，這意味著(zhù)中國采購的 496 億美元設備中，超過(guò) 350 億美元依賴(lài)進(jìn)口。如此境況下，中國半導體設備廠(chǎng)商優(yōu)先國內市場(chǎng)自然也不奇怪了。

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

值得一提的是，俄羅斯在進(jìn)口關(guān)稅方面，對用于半導體生產(chǎn)的關(guān)鍵設備和材料，實(shí)施差別化關(guān)稅政策。對于國內無(wú)法生產(chǎn)的先進(jìn)設備，關(guān)稅有所降低，如在 2024 年，先進(jìn)光刻設備的進(jìn)口關(guān)稅從之前的 15% 降至 8%。同時(shí)，俄羅斯政府設立專(zhuān)項基金，鼓勵企業(yè)進(jìn)口技術(shù)和設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(jìn)口額增長(cháng)約 12%，其中用于國內半導體項目建設的進(jìn)口占比明顯增加。

中國半導體設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(xué)院發(fā)布了突破性成果，全固態(tài) DUV 光源技術(shù)，徹底改寫(xiě)了光刻機核心光源的底層邏輯。該技術(shù)完全基于固態(tài)設計，由自制的 Yb:YAG 晶體放大器生成 1030nm 的激光，在通過(guò)兩條不同的光學(xué)路徑進(jìn)行波長(cháng)轉換。

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

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(guò)氬、氟氣體混合物在高壓電場(chǎng)下生成不穩定分子，釋放出 193nm 波長(cháng)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(guò)光學(xué)系統調整，用于光刻設備。而中科院的設計可以大幅降低光刻系統的復雜度、體積，減少對于稀有氣體的依賴(lài)，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(xué)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(cháng)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(huì )被激發(fā)到高能態(tài)，當它們躍遷回低能態(tài)時(shí)，會(huì )發(fā)射出極紫外波段的光，通過(guò)對放電過(guò)程的精確控制和優(yōu)化，實(shí)現了中心波長(cháng)為 13.5nm 的極紫外光的穩定輸出。

傳統 EUV 光刻技術(shù)主要依賴(lài)于激光生產(chǎn)等離子體方法，其過(guò)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(lái)說(shuō)，激光首先將少量錫汽化為云狀物，隨后通過(guò)兩個(gè)電極施加高壓，將錫云轉化為等離子體。在這一過(guò)程中，高價(jià)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(shí)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(jìn)軍離子注入設備市場(chǎng)。

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，離子注入設備同樣占據著(zhù)極為關(guān)鍵的地位。離子注入設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(guò)離子源產(chǎn)生所需離子，在電場(chǎng)作用下加速至預定能量，再精確注入半導體材料，實(shí)現原子的替換或添加，進(jìn)而調控材料性能。

據了解，北方華創(chuàng )在離子注入設備的束流控制、調束算法、劑量精準控制等關(guān)鍵技術(shù)方面取得多項突破，自主開(kāi)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備。未來(lái)，北方華創(chuàng )將以實(shí)現離子注入設備全品類(lèi)布局為目標，推動(dòng)離子注入設備全面覆蓋邏輯、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備 Primo Halona。

此款 12 英寸邊緣刻蝕設備 Primo Halon 采用中微公司特色的雙反應臺設計，可靈活配置最多三個(gè)雙反應臺的反應腔，且每個(gè)反應腔均能同時(shí)加工兩片晶圓，在保證較低生產(chǎn)成本的同時(shí)，滿(mǎn)足晶圓邊緣刻蝕的量產(chǎn)需求，從而實(shí)現更高的產(chǎn)出密度，提升生產(chǎn)效率。設備腔體均搭載 Quadra-arm 機械臂，精準靈活，腔體內部采用抗腐蝕材料設計，可抵抗鹵素氣體腐蝕，為設備的穩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(lái)的停機維護時(shí)間. 在設備智能化方面，Primo Halona 提供可選裝的集成量測模塊，客戶(hù)通過(guò)該量測模板可實(shí)現本地實(shí)時(shí)膜厚量測，一鍵式實(shí)現晶圓傳送的補償校準，實(shí)現更好的產(chǎn)品維護性，大大提升后期維護效率。