当全球半导体产业进入后摩尔定律时代,AI 算力需求快速上升,美国对华半导体出口管制持续收紧,中国半导体设备产业正走到一个新的节点。

过去十年,国产设备完成了从研发到量产的跨越。接下来的几年,行业更关注几个问题:国产设备能否进入先进产线,能否支撑先进制程逻辑芯片,能否满足 HBM(高带宽存储)堆叠需求,以及能否在薄弱环节实现真正自主化。
2026 年 8 月 31 日至 9 月 2 日,第十四届半导体设备材料及核心部件展(CSEAC 2026)在无锡太湖国际博览中心举行。围绕工艺设备、量检测设备和先进封装设备,多家参展企业集中展示了国产半导体设备产业链目前的进展。
工艺设备:大品类已有突破,深水区难点浮现
国产工艺设备已经在光刻、刻蚀、薄膜沉积等大品类取得突破。中微公司、北方华创等平台型企业,已在各自细分领域占据国内领先位置,并在部分环节进入全球前列。
本届 CSEAC 期间,中微公司发布多款自主研发的高端微观加工设备,包括 Primo XD-RIE 70 到 90 比 1 极高深宽比刻蚀设备、Performo QuaStar 系列 PECVD 设备(包括 Performo QuaStar ON 和 Performo QuaStar GE)、Prefima UnicoreAM 原子层沉积金属钼设备、Preforma Uniflash 金属硅化物集成系统,以及 PRISMO PDS8 碳化硅功率器件量产 HTCVD 设备。
这是中微继今年 3 月发布 4 款新品后,半年内再次集中推出多款新设备,覆盖先进逻辑制程、功率半导体工艺、薄膜沉积和精密刻蚀等环节,补齐了多场景、全链条的工艺设备方案。中微披露,目前公司累计已有超过 8800 个反应台在国内外 170 多个客户、220 余条芯片及 LED 生产线上全面量产,并已在 5 个地区建立研发和生产基地。
上海微电子装备则展示了前道 KrF 干式光刻机、I-line 扫描投影光刻机及相关核心分系统产品。其中,I-line 扫描投影光刻机采用 365nm 波长光源,分辨率达到 280nm;KrF 扫描投影光刻机采用 248nm 波长光源,分辨率达到 110nm。资料显示,上海微电子光刻设备客户方累计产量已超过 1000 万片。
不过,国产化并不只看市场规模最大的品类。技术难度高、但市场规模相对较小的设备,正成为下一阶段必须攻克的部分,离子注入机就是其中代表。
此前,国内主要玩家包括中科信、凯世通等,近年又有更多企业进入这一赛道。北方华创在展会上展示的方案中,已经出现等离子体浸没离子注入机和中束流离子注入机。晶盛机电也在向前道设备延伸,布局包括离子注入机在内的产品。根据现场信息,晶盛机电开发的硅中束流离子注入机目前正在下游客户验证中。
思锐智能在推进 ALD 业务转型升级后,也开始布局离子注入设备,并在本次展会展示了 SR11 HEI 高能离子注入机系列、SR11 HCI 大束流离子注入机系列、SRII MCI 中束流离子注入机、SRII H 氢离子注入机和碳化硅离子注入机系列。该公司介绍,目前出货主要集中于高能离子注入机和大束流离子注入机,碳化硅离子注入机已进入验证阶段。
除了传统半导体设备企业,专注离子注入机的新锐公司也在出现。艾恩半导体在 CSEAC 展示了 Ai-250、Ai-300、Ai-80HC、Ai-200HC.D 等系列产品,已形成覆盖中束流、大束流、高能、特种等全谱系的离子注入装备矩阵,覆盖硅基与碳化硅两条工艺路线。该公司称,其碳化硅高温离子注入机已实现量产出货。
按照艾恩半导体给出的数据,当前国内离子注入机整体国产化率不足 15%,其中大束流机型国产化率不足 10%,高能机基本空白。国际最先进的离子注入机已被禁止向中国出口,对应二手设备也无法采购,国内晶圆厂只能继续使用老旧型号设备,影响良率和稳定性。虽然近年参与企业增多,但能够推出成熟产品的国内厂商仍然较少,大多数仍在前期验证阶段,仅少数公司已实现量产出货。另一个现实是,国内几乎所有离子注入机厂商均未实现盈利,普遍还处在高研发投入阶段。
这一领域难做,不只是因为市场小。文中指出,刻蚀机和薄膜沉积设备在等离子体物理、真空腔体、射频功率等方面存在共通技术底座,企业过往积累可以复用到其他设备;离子注入机则不同,其核心技术是离子光学、电磁质量分析和高压加速,更接近粒子加速器,和传统半导体工艺设备的技术迁移关系很弱。
量检测设备:国产化推进速度更快
前些年,国内前道量检测设备国产化率不足 10%,是半导体设备中最薄弱的一环。量检测设备虽然不直接制造芯片,但会决定一片晶圆是合格品还是废品。在纳米级工艺中,缺陷、膜厚偏差或关键尺寸(CD)失控,都可能导致整批晶圆报废,因此晶圆厂对这类设备的验证门槛极高。
但在本次展会上,量检测设备呈现出另一种状态。近年来,部分国产量检测设备已逐步实现对标国际先进水平,并进入量产出货阶段。
中科飞测作为国内首家在量检测领域实现平台化布局的企业,展示了明场纳米图形晶圆缺陷检测设备、暗场纳米图形晶圆缺陷检测设备、无图形晶圆缺陷检测设备、三维形貌量测设备、晶圆介质薄膜量测设备、套刻精度量测设备、晶圆金属薄膜量测设备和关键尺寸量测设备等系列产品。在泛半导体和工业检测领域,公司还推出了 OLED 面板缺陷检测设备和 3D 曲面玻璃量测设备。
公司介绍称,这些产品已覆盖国内多个一线集成电路大厂,已量产和正在验证的设备种类占质量控制设备市场总量超过 70%。现场工作人员表示,全系列设备累计交付量约 1500 台,具备成熟量产交付经验,产品性能已通过头部晶圆厂长期验证。四大晶圆厂的高端明暗场设备已实现高比例替代,部分全新产线没有采购 KLA 设备,而是直接采用飞测产品。
御微半导体则展示了其在掩模基板制造、掩模版制造、芯片制造和先进封装 4 个领域的产品布局。该公司表示,与掩膜(Mask)相关的检测设备进展最快,部分设备已达到海外顶尖水平,可实现完全替代,设备已经进入国内头部晶圆厂。
东方晶源展出的重点是电子束量检测设备,包括 CD-SEM(关键尺寸量测设备)、HV-SEM(高能电子束设备)、EBI(电子束缺陷检测设备)和 DR-SEM(电子束缺陷复检设备)。其中,EBI 可用于 ≥28nm 逻辑工艺、≥200 层 3D NAND 工艺,检测束流达到 100nA,并配备深度学习缺陷自动分类算法;HV-SEM 可用于 ≤14nm 逻辑工艺、≥200 层 3D NAND 工艺和先进节点 DRAM 工艺,着陆能量可达 45keV;CD-SEM 的量测重复性达到 0.15nm,设备同一性达到 0.1nm。
国产量检测设备的突破也不局限于主流赛道,一些细分领域已有新进展。
盖泽科技展示了 IR300 晶圆外延层膜厚量测设备、AP300 膜厚厚度测量仪、ID300 晶圆内部应力检测设备等产品。其中,IR300 采用傅里叶红外(FTIR)技术,通过分析干涉信号计算膜厚。公司介绍,这类设备的国产化自 2023 年启动,此前国内市场主要由 Onto、Semilab 等海外品牌供应,目前国内大硅片厂商已基本转向采用盖泽的产品。
微崇半导体则展示了二谐波晶圆检测设备 ASPIRER 系列、热波量测设备 BRAVERY 系列和超声波扫描显微镜设备 CLARITY 系列。其二次谐波检测设备基于激光激发原理,用于检测界面与膜层电学缺陷、表面电荷、晶格特性、结晶质量等,可覆盖薄膜、外延、刻蚀、扩散、清洗、CMP 等多道工艺后的无图案晶圆检测。
该公司表示,常规明场暗场和电子束检测主要观察晶圆表面,难以获取内部界面信息,目前也没有其他成熟替代方案。与此同时,二谐波检测过程中激发点温升仅 2 到 3 度,不会对晶圆本体造成额外损伤。微崇半导体还提到,常规膜厚测量、明场暗场等光学检测赛道已高度拥挤,因此团队没有进入这些方向,而是将二次谐波检测原理引入半导体量检测领域。
报道认为,过去国产量检测设备与海外差距较大,但近年来随着下游客户开放验证,行业技术推进明显提速。现在不仅主流设备在突破,小众、细分和新兴赛道也在同步布局。不过,行业人士同时提到,头部晶圆厂在采购新设备时,仍会保留进口设备作为基准标尺。国产设备的验证,通常还需要和海外同类型机台进行 match 对照,通过复刻海外机台检测结果来确认性能。
封装设备:先进封装抬高了设备权重
过去,封装在半导体产业链中更多承担连接和保护功能,技术含量和附加值相对有限。进入 AI 时代后,这一位置发生变化。后摩尔时代,先进封装成为延续算力增长的重要路径,封装不再只是把芯片包起来,而是直接关系到性能、功耗和成本。
在先进封装设备中,键合设备处于核心位置。按键合对象划分,主要分为 W2W(晶圆对晶圆)和 D2W(芯片对晶圆)两类。
青禾晶元专注晶圆键合设备,在展会上展示了超高真空常温键合设备、亲水性/W2W 混合键合设备、热压阳极键合设备、C2W/CWW 混合键合设备等。其中,超高真空常温键合设备通过超高真空离子束轰击激活材料表面,无需加热或退火即可形成牢固化学键。
拓荆科技展示了 Dione 300 晶圆混合键合设备和 Pleione 300 HS 芯片对晶圆熔融键合设备。资料显示,Dione 300 是一款应用于先进三维异构集成制程的 W2W 混合键合设备;Pleione 300 HS 则无需键合介质或粘合剂,可在室温下实现直接键合,并支持已知良品芯片参与键合,以提升良率。
芯慧联芯也是混合键合设备领域的重要厂商,现场展示了 CANOPUS 系列 W2W 混合键合设备和 SIRIUS 系列 D2W 混合键合设备。公司表示,目前国内仅其与另一家厂商实现 D2W 设备出货。除了键合设备,该公司还展出了配套量检测设备。工作人员解释称,键合设备在研发阶段需要反复验证参数,如果依赖外部设备,难以区分问题来源,因此公司同时自研配套量测和键合强度检测设备。
星空科技装备展示了晶圆级大芯片光刻与键合系统集成解决方案。其中,ICB 系列 D2D/D2W 键合设备键合后精度为 ±0.3μm,iHC 3000 D2W 混合键合设备键合后精度为 ±0.1μm,IAB 系列 W2W 键合设备键合后精度为 ±2μm。
不过,业内从业者提到,W2W 工艺早已成熟,真正难的是 D2W。文中梳理称,2008 年 W2W 熔融键合首次应用于 CMOS 图像传感器产品,实现光电二极管与金属层上下置换,减少信号反射与串扰;2017 年索尼推出三层堆叠 CIS;2018 年长江存储 3D NAND、2019 年 IMEC 背面供电技术先后落地应用了键合工艺;2022 年 MicroLED 晶圆级键合技术落地;2023 年三星将混合键合纳入 HBM4 路线;2024 年又推出垂直堆叠 VCT DRAM 架构。
与此对应的是,当前 D2W 混合键合设备主要由荷兰 BESI 垄断,全球范围内仅台积电具备 D2W 工艺量产能力。国内厂商虽然陆续推出样机,但几乎都处于验证阶段,缺少已经落地量产的成熟产品。
D2W 的难点不只在设备本身。报道指出,第一,国内暂无 D2W 工艺量产客户,下游缺少明确牵引,工艺参数需求不清晰;第二,头部晶圆厂研发资源和高价值晶圆物料有限,新进入厂商较难获得充分产线验证机会;第三,混合键合不是单一设备问题,还需要和光刻补偿等前道工艺能力配合,是跨环节的系统工程。海外混合键合厂商普遍采用跨厂商合作模式整合各环节优势模组,并不存在单一主体独立完成全链条业务的模式。
核心零部件:国产替代继续推进
国产化不只发生在整机设备层面,核心零部件也在同步推进。
随着先进制程不断升级,高端精密设备对运行稳定性、纳米级定位精度和微振动抑制能力提出更高要求。仅靠单一零部件性能提升,已经难以满足复合型精密工艺需求。过去,这些核心零部件主要由海外厂商主导。
格蓝若精密在展会上首发 SFE300B、SFL300A 两款气浮型主动减振产品,并表示已率先实现国产化突破。该公司还开发了高精密运动控制系统。根据其介绍,这一系列产品的核心性能与海外厂商 ACS 基本一致,可直接替代,后续主要是继续迭代完善功能模块。
从关键突破走向生态构建
走完整个 CSEAC 2026 展馆,可以看到国产半导体设备产业正在从关键突破转向生态构建。随着产业生态逐步完善,设备国产化也进入了更难的阶段。过去很少有人进入、甚至无人进入的领域,如今已经开始聚集更多厂商。十年前,行业讨论的是有没有国产刻蚀机、清洗机;现在讨论的是能不能形成全产业链设备体系。
但难点也很明确。离子注入机存在技术路径独立带来的壁垒,D2W 键合存在量产空白,量检测设备仍面对高信任门槛。这些问题很难依靠单点突破解决,仍然需要上下游协同验证,也需要长期且高强度的研发投入。
本文来自微信公众号「半导体产业纵横」(ID:ICViews),作者为鹏程。

