北方华创产品线介绍

原创 老虎说芯 老虎说芯 2025年05月05日 07:01 江西

北方华创：成立于 2001 年 9 月，深耕半导体装备、真空及新能源装备和精密电子元器件等业务板块，产品广泛应用于集成电路、功率半导体、三维集成和先进封装、化合物半导体、新型显示、衬底材料、真空热处理、新能源、工业控制、生命科学及科学研究等领域。北方华创发展历程如下：

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2001年：北京电子控股有限责任公司整合资源，以北京七星华电科技集团有限责任公司为主发起人，发起设立七星华创七星华创，主营半导体装备及精密电子元器件业务；北京电子控股有限责任公司发起，联合北京七星华电科技集团有限责任公司、清华大学、北京大学、中国科学院微电子研究所和中国科学院光电技术研究所共同创立北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司(简称“北方微电子”)，主营高端半导体装备业务。

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2003年：北方微电子承接科技部国家“十五”863 计划“100nm 高密度等离子刻蚀机”项目，2006年项目正式通过科技部和北京市人民政府的联合验收，并于2009年获国家科技进步奖二等奖。

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2008年：北方微电子和七星华创分别开始承担“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项。

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2010年：七星华创在深圳证券交易所上市，股票代码 002371，北方微电子亦庄半导体设备研发生产基地正式投入使用。

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2014年：七星华创平谷马坊元器件研发生产基地正式投入使用。

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2016年：七星华创与北方微电子战略重组，更名为北方华创科技集团股份有限公司，推出全新品牌“北方华创”(NAURA)，成为技术代和工艺覆盖广泛、产品丰富、多领域应用的高端半导体基础产品领域解决方案服务商。

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2018年：北方华创被纳入国务院国资委国企改革“双百企业”试点名单，并以此为契机，深入推动法人治理体系、股权激励、职业经理人等多方面改革进程。

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2019年：国家发展改革委、科技部、财政部、海关总署、国家税务总局联合发布公告授予北方华创下属北京北方华创微电子装备有限公司国家级企业技术中心资质。

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2020年：北方华创收购北京北广科技股份有限公司射频应用技术相关资产，持续增强核心技术能力。

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2021年：北方华创首次进入中国电子信息竞争力百强企业榜单，排名第95位。

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2022年：北方华创销售收入首次突破百亿元，北方华创荣获“北京市安全文化建设示范企业集团”称号。

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2023年：台马半导体设备基地正式投入使用。北方华创收购北京丹普表面技术有限公司业务，完成股权交割。工信部认定北方华创为2023年国家技术创新示范企业。

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2024年：北方华创入选首批国家质量强国领军企业培育库。12英寸减压外延团队荣获中共中央国务院授予的“国家卓越工程师团队”称号。

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北方华创的主要产品为电子工艺装备和电子元器件，电子工艺装备包括半导体装备、真空及新能源装备。电子元器件包括电阻、电容、晶体器件、模块电源、微波组件等。

1、在半导体装备业务板块，北方华创的主要产品包括刻蚀、薄膜沉积、热处理、湿法、离子注入等核心工艺装备，广泛应用于集成电路、功率半导体、三维集成和先进封装、化合物半导体、新型显示等制造领域。北方华创借助产品技术领先、种类多样、工艺覆盖广泛等优势，以产品迭代升级和成套解决方案为客户创造更大价值。在集成电路制造工艺中，刻蚀设备主要用于去除特定区域的材料来形成微小的结构和图案。根据权威机构数据，2023年刻蚀设备在集成电路设备资本支出中的占比为15.7%。 刻蚀设备主要通过两种方式实现对材料的精细构建。一是物理刻蚀方式，借助高速发射的离子束，通过物理轰击精准去除晶圆表面不需要的材料；二是化学刻蚀方式，利用特定化学气体与晶圆表面材料发生化学反应，使多余材料转化为气态并挥发，从而实现对电路结构的精确塑造。 随着芯片制造技术不断向更精细化迈进，对刻蚀速率、深宽比以及刻蚀均匀性等关键参数的精确控制提出了更高的要求。同时，随着器件结构从二维到三维的演变，以及新材料（High-k 介质/金属栅等）和新工艺（铜线低k介质镶嵌式刻蚀工艺、多次图形工艺等）不断涌现，对刻蚀设备的工艺能力提出了更高的要求。比如，电感耦合等离子体刻蚀机（ICP）要求更高的刻蚀选择比，并将器件的损伤降至最低，因此在更先进的设备中，将配置脉冲等离子体，通过控制更窄的离子能量分布范围来实现需求；电容耦合等离子体刻蚀机（CCP）要求更高的刻蚀速率和刻蚀深宽比，设备将配置更高功率的电源以及更低的温度来精确控制刻蚀的深度、角度，实现工艺需求。 北方华创在刻蚀设备领域，已形成了 ICP、CCP、Bevel 刻蚀设备、高选择性刻蚀设备和干法去胶设备的全系列产品布局。2024年北方华创刻蚀设备收入超80亿元。北方华创主要批量销售的刻蚀设备如下：

薄膜沉积设备作为半导体制造的核心装备，通过物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、外延生长（EPI）、电化学沉积（ECP）及原子层沉积（ALD）等技术，在基底表面精准构筑纳米级功能膜层，这些膜层在芯片中扮演重要的角色。 其中，PVD 主要采用磁控溅射技术制备高纯度金属互连层；CVD 技术通过气相反应生成介质和金属薄膜；外延设备（EPI）通过气相外延或分子束外延实现多种材料的薄膜生长；电镀设备（ECP）通过高深宽比孔内金属填充技术提升芯片互连密度；随着芯片制程向更精细化迈进，薄膜沉积设备需要具备更高的沉积效率和更精确的厚度控制能力，尤其在三维结构中实现均匀覆盖成为关键挑战，原子层沉积（ALD）等先进技术通过精确控制单原子层生长，有效解决了高深宽比结构的全覆盖难题。而新型材料的应用，也促使薄膜沉积设备不断开发新的工艺和技术，以适应不同材料的特性和沉积需求。这对薄膜沉积设备的气体输送系统、反应腔设计以及温度、压力控制精度提出了更高的要求。根据权威机构数据，2023 年薄膜沉积设备在集成电路设备资本支出中的占比为 22.1%。 北方华创在薄膜沉积设备领域，已形成了物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）、外延（EPI）和电镀（ECP）设备的全系列布局。2024 年公司薄膜沉积设备收入超 100 亿元。北方华创主要批量销售的薄膜沉积设备包括：

热处理设备是半导体制造中用于调控材料性质的核心装备，通过精确控制温度、时间及气体环境，实现氧化、扩散、退火等工艺。其技术路径主要包括：氧化工艺，在高温下（800~1200℃）通过氧气或水蒸气在硅片表面生成SiO₂薄膜，作为离子注入阻挡层或栅介质层；扩散工艺，利用高温（通常＞1000℃）将杂质元素（如硼、磷）掺入硅衬底，形成PN 结或调整电学特性；退火工艺，通过高温（500~1200℃）修复离子注入或扩散造成的晶格损伤，激活掺杂原子，优化器件性能。根据权威机构数据，2023 年热处理设备在集成电路设备资本支出中的占比为 3.0%。北方华创在热处理设备领域，已形成了立式炉和快速热处理设备（RTP）的全系列布局。2024 年公司热处理设备收入超 20 亿元。 北方华创主要批量销售的热处理设备包括：

湿法工艺贯穿半导体制造的整个环节，通过化学溶液，结合物理或化学机理，对晶圆表面的颗粒物、有机残留物、金属离子、氧化层及副产物等加以去除，进而减少污染，避免缺陷，在提升制造良率，保障器件性能与可靠性方面发挥着无可替代的作用。 随着芯片特征尺寸向纳米级不断缩小，对晶圆表面污染物的控制要求越来越高，湿法工艺步骤的数量随之大幅提高。同时，随着芯片技术朝三维集成方向持续发展，高深宽比结构的有效塑型与清洗为湿法工艺带来了更大挑战，高精度、高效率、低损伤湿法技术设备解决方案成为关键。 根据权威机构数据，2023 年湿法设备在集成电路制造设备资本支出的占比为 5.5%。北方华创在湿法设备领域，已形成了单片设备和槽式设备的全面布局。2024 年公司湿法设备收入超 10 亿元。北方华创已批量销售的湿法设备主要包括：

离子注入设备通过高能离子束改变半导体材料的电学特性，是集成电路工艺中形成 PN 结和调控器件性能的核心装备。其工作原理是先通过离子源产生所需离子，在电场作用下加速至预定能量，再精确注入半导体材料，实现原子的替换或添加，进而调控材料性能。2023 年离子注入设备在集成电路设备资本支出中的占比为 3.4%。2025 年 3 月，北方华创正式宣布进军离子注入设备市场，已发布的离子注入设备包括：

2、在真空及新能源装备业务板块，北方华创深耕高压、高温、高真空技术，主要产品包括晶体生长设备、真空热处理设备、气氛保护热处理设备、连续式热处理设备、等离子增强化学气相沉积设备、扩散氧化退火设备、磁控溅射镀膜设备、低压化学气相沉积设备、多弧离子镀膜设备、金属双极板镀膜设备等，广泛应用于材料热处理、真空电子、半导体材料、磁性材料、新能源等领域，为新材料、新工艺、新能源等绿色制造提供技术支持。晶体生长设备是用于制备高纯度单晶材料的关键设备，通过直拉法（CZ）、区熔法（FZ）或化学气相沉积（CVD）等工艺，在严格控温、控压及气氛环境下生长半导体级单晶硅、蓝宝石、碳化硅等晶体，广泛应用于集成电路、新能源光伏、半导体照明等领域。其核心在于精准调控晶体生长的温度梯度、提拉速率及杂质浓度，确保晶体结构完整和低缺陷密度，从而提升电子器件的性能与可靠性。随着半导体和新能源产业升级，晶体生长设备向大尺寸晶圆、自动化控制及低能耗方向持续迭代，支撑先进芯片与高效光伏电池的规模化生产需求。 北方华创主要批量销售的晶体生长设备包括：

真空热工设备是在真空或低气压环境下进行材料热处理、加工或制备的特种工业装备，其通过抽真空技术消除气体干扰（如氧化、污染），精准调控材料性能，广泛应用于航空航天、电真空器件、新能源及精密制造等领域。典型设备包括真空热处理炉（用于金属退火、淬火等工艺，提升力学性能）、真空钎焊炉（无氧高精度焊接航空发动机叶片等精密部件）、真空镀膜设备（通过 PVD/CVD 技术制备光学或耐磨涂层）以及真空烧结炉（实现陶瓷、硬质合金的高致密化烧结）等。该设备具备无氧化污染、工艺可控性强、节能环保等优势，可保障材料高纯度加工并减少能耗。随着新材料需求增长，真空热工设备正向智能化、多功能集成化方向演进，成为高端制造业的核心装备。北方华创主要批量销售的真空热工设备包括：

北方华创深耕新能源光伏电池片设备，引领行业技术不断升级。公司成功研发大产能 5 管/6 管/10 管/12 管设备，尺寸覆盖182~230 等多种工艺方形或矩形片。在大尺寸 Wafer 工艺上为光伏行业提供专业、高效、先进、低成本的解决方案，并通过等离子场、电场、气场、温度场等理论分析，完成了单舟到多舟的技术迭代，单管产能不断升级，完成了在TOPCon 工艺路线大产能设备的行业布局。公司低压扩散设备、低压硼扩设备市占率领先，各类扩散、氧化、退火类设备技术性能领先。LPCVD 产品实现了大尺寸硅片 M10~M12 兼容和载片量 2,880 片的突破，可完成隧穿氧化层、本征多晶硅层、磷原位掺杂多晶硅层等膜层制备。PECVD 设备在电池行业的应用覆盖 PERC、TOPCon、HJT、BC、钙钛矿电池技术，产品涵盖氮化硅设备、氧化铝和氮化硅 2 in 1 设备、隧穿层&Poly 层&原位掺杂层3 in 1 设备，新型板式PECVD 也实现突破。经过几十年的技术沉淀、创新突破及产研结合，公司累计发布了近百款量产型光伏设备，实现头部客户全覆盖，并出口越南、泰国、新加坡、马来西亚等国家和地区，成为国内及国际光伏设备主流的解决方案提供商。北方华创主要批量销售的新能源光伏装备包括：

新能源锂电复合集流体设备通过在高分子基材（如 PET、PI）表面沉积纳米级金属层（铜、铝等），形成“三明治”结构，替代传统金属箔制造锂电池复合集流体。该设备可实现超薄（微米级）、高导电、耐腐蚀的轻量化集流体生产，可提升电池能量密度 15%以上，同时抑制锂枝晶生长，增强锂电池安全性与循环寿命。其高精度卷对卷连续镀膜技术适配大规模量产需求，广泛应用于动力电池、储能系统等领域，助力新能源产业向高效、安全方向升级。北方华创主要批量销售的新能源锂电复合集流体设备包括：

氢能金属双极板镀膜设备是专为氢燃料电池核心组件——金属双极板表面处理而设计的高端制造装备，旨在通过精密镀膜技术提升双极板的耐腐蚀性、导电性及耐久性，满足燃料电池苛刻工况下的性能需求。北方华创主要批量销售的氢能装备包括：

3、在精密电子元器件业务板块，北方华创推动元器件向小型化、集成化、高精密、高可靠方向发展，主要产品包括精密电阻器、新型电容器、石英晶体器件、石英微机电传感器、模拟芯片、模块电源、微波组件等，广泛应用于电力电子、轨道交通、智能电网、精密仪器、自动控制等领域。在高端精密电子元器件领域，公司主要产品为电源管理芯片、模拟信号链产品、石英晶体器件、石英微机电传感器、高精密电阻器、新型电容器、微波组件、电子封装管壳等。公司将现有工艺与半导体工艺相结合研制新产品，拓展新应用。新开发高功率密度负载点电源，可应用于 AI、数据中心、新一代高性能 FPGA、CPU、GPU 等应用场景。公司积极布局模拟信号链产品，已形成覆盖 ADC/DAC 模数/数模转换器、运算放大器、模拟开关、总线接口、时钟芯片、基准源等十余类 300 多种产品，并积极拓展数字存储类产品，已经形成 FLASH、DDR 存储器等系列产品。报告期内，公司研发出基于石英材质的压力传感器芯体，在温漂系数、稳定性方面相较于市场同类型产品有着明显优势；完成抗振动高能钽电容技术攻关和高分子钽电容产品研发，解决行业痛点，产品性能指标大幅提升；成功开发电子封装外壳系列产品，目前已广泛应用于单片集成电路、光电探测和光通信、微波通信模块、射频微系统、光电微系统、汽车电子等领域。北方华创主要批量销售的精密电子元器件包括：

2024年北方华创收入298亿元，同比增长35%，净利润56亿元，纳税总额20亿元。

2024年北方华创全年研发投入53.72亿元，同比增长21.82%。北方华创拥有研发人员4583人，

“一代装备、一代工艺、一代器件”，北方华创的创新性产品如下：

高密度感应耦合等离子体源(High density inductive coupled plasma source)被广泛应用于等离子体刻蚀和等离子体沉积设备，是半导体设备的核心部件之一。

高密度感应耦合等离子体源产生的等离子体的能量、密度和分布直接影响设备性能，等离子体源的耦合效率稳定性也是设备性能的关键影响因素。因此，满足工艺要求的高密度感应耦合等离子体源在设计、加工和应用等方面要求极其严苛，一直是国内外研究的热点，其研究成果被各大设备公司作为核心专利加以保护。

北方华创经过二十余年的技术沉淀与创新突破，使用二次电离技术设计的高密度感应耦合等离子体源具有高耦合效率、低等离子体损伤、高可靠性及反应粒子可控等技术优势。配备该等离子体源的刻蚀和沉积设备目前已广泛应用于国内逻辑、存储、封装、功率器件等芯片产线。

集成电路中磁控溅射设备是一种利用磁场辅助进行薄膜制备的物理气相沉积（PVD）设备。磁控管是为磁控 溅射设备提供磁场的专属部件，能够控制等离子体在靶材表面的分布，决定溅射电压、能量密度、离化率、 靶材利用率等核心参数，其性能直接影响磁控溅射设备的工艺性能，是磁控溅射设备的核心部件之一。 北方华创经过多年的磁控溅射技术沉淀与创新，突破了磁控溅射源技术壁垒，在等离子体产生与控制、薄膜 均匀性控制、颗粒控制等方面具有核心技术优势。北方华创的磁控溅射设备应用跨越多个技术代，成为多家 客户基线设备，广泛应用于国内逻辑、存储、封装、功率器件等芯片产线。

北方华创帮助客户提升工艺性能、扩大产能、降低成本，为集成电路领域提供核心工艺装备解决方案。主要产品包括刻蚀、 薄膜沉积、湿法、炉管、离子注入等核心工艺装备。北方华创子公司如下：

北方华创总部位于北京，拥有90万平方米的研发和生产基地。2024年北方华创启用台马半导体设备基地，该基地的建筑面积达 36 万平方米，投产产线超 60 条。基地建设以“智能化 + 数字化” 为基础，打通客户关系管理系统（CRM）、供应商关系管理系统（SRM）、企业资源计划系统（ERP）等多个信息化平台， 通过仓储物流自动化控制及精准配送、数字孪生技术虚拟产线、人工智能自适应控制系统等手段，实现“制造业务标准化、 流程管理自动化、决策数据可视化”的全流程管理，新产品导入周期有效缩短，生产效率大幅提升。