辟新路，中國半導體設備及零部件出海

根據海關總署數據顯示，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現狀

半導體設備零部件是指在材料、結構、工藝、品質、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，零部件的質量、性能和精度優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，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、化學機械拋光（CMP）等。

根據相關數據顯示，2024 年中國大陸半導體晶圓制造設備市場規模達 2300 多億元，達到歷史高點，全年市場規模總體保持上漲趨勢，同比增長 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 預測國產芯片設備自給率將達 50%，14nm 工藝實現全覆蓋，初步擺脫對美日歐設備的依賴。

2024 年中國大陸主要晶圓制造設備本土化率情況，數據來源 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數量約為 1 萬-1.6 萬家，其中上市公司 20 余家，頭部企業如北方華創、中微公司、拓荊科技等在刻蝕、薄膜沉積、清洗設備等領域實現突破。

根據相關統計，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 35%。但是有一個殘酷的事實是國產設備自給率不足 30%，這意味著中國采購的 496 億美元設備中，超過 350 億美元依賴進口。如此境況下，中國半導體設備廠商優先國內市場自然也不奇怪了。

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，俄羅斯在進口關稅方面，對用于半導體生產的關鍵設備和材料，實施差別化關稅政策。對于國內無法生產的先進設備，關稅有所降低，如在 2024 年，先進光刻設備的進口關稅從之前的 15% 降至 8%。同時，俄羅斯政府設立專項基金，鼓勵企業進口技術和設備用于本土半導體研發與生產。2023-2024 年間，俄羅斯半導體進口額增長約 12%，其中用于國內半導體項目建設的進口占比明顯增加。

中國半導體設備及零部件最新突破

DUV 光源突破：全固態 DUV 光源技術

中國科學院發布了突破性成果，全固態 DUV 光源技術，徹底改寫了光刻機核心光源的底層邏輯。該技術完全基于固態設計，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，通過氬、氟氣體混合物在高壓電場下生成不穩定分子，釋放出 193nm 波長的光子，然后以高能量的短脈沖形式發射，輸出功率 100-120W，頻率 8k-9kHz，再通過光學系統調整，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，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

哈爾濱工業大學成功研發「放電等離子體極紫外光刻光源」技術，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新成果轉化大賽一等獎。

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

傳統 EUV 光刻技術主要依賴于激光生產等離子體方法，其過程復雜，需要高能量激光器轟擊液態錫滴，從而產生等離子體。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。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，將錫云轉化為等離子體。在這一過程中，高價態錫離子和電子頻繁碰撞并輻射，產生極紫外光。與 LPP 技術相比，LDP 方法具有更高的能量利用效率，同時成本更低。

北方華創發布首款離子注入機 Sirius MC 313

北方華創發布首款離子注入機 Sirius MC 313，正式宣布進軍離子注入設備市場。

在芯片制造流程里，除了備受關注的光刻、刻蝕、薄膜沉積等環節，離子注入設備同樣占據著極為關鍵的地位。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支撐。其工作原理是先通過離子源產生所需離子，在電場作用下加速至預定能量，再精確注入半導體材料，實現原子的替換或添加，進而調控材料性能。

據了解，北方華創在離子注入設備的束流控制、調束算法、劑量精準控制等關鍵技術方面取得多項突破，自主開發出具備能量精度高、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，北方華創將以實現離子注入設備全品類布局為目標，推動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域。

中微公司發布 12 英寸晶圓邊緣刻蝕設備 Primo Halona

中微公司正式發布了自主研發的 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雙反應臺的反應腔，且每個反應腔均能同時加工兩片晶圓，在保證較低生產成本的同時，滿足晶圓邊緣刻蝕的量產需求，從而實現更高的產出密度，提升生產效率。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的停機維護時間. 在設備智能化方面，Primo Halona 提供可選裝的集成量測模塊，客戶通過該量測模板可實現本地實時膜厚量測，一鍵式實現晶圓傳送的補償校準，實現更好的產品維護性，大大提升后期維護效率。