
据经济观察报-经济观察网 当前全球半导体产业正经历新一轮上升周期,国内动态随机存取存储器(DRAM)领域的领军企业长鑫科技集团股份有限公司(下称“长鑫科技”)成为此轮产能扩张的关键力量。根据其于2026年5月17日更新的科创板首次公开募股(IPO)招股书,该公司在2026年第一季度实现营业收入508亿元人民币,归属于母公司股东的净利润为247.6亿元,并预计2026年上半年归母净利润将介于500亿至570亿元之间。作为参照,同期韩国SK海力士的营收约为2700亿元人民币,三星电子的存储芯片业务营收约为3800亿元人民币。这意味着,长鑫科技单季度的营收规模已达到SK海力士同期水平的约五分之一。
从商业模式来看,长鑫科技与SK海力士具有显著的相似性,两者均是以DRAM为核心的垂直整合制造商(IDM)。主要区别在于,SK海力士约有30%的收入来自NAND闪存业务,而长鑫科技目前是一家纯粹的DRAM公司。可以说,长鑫科技在某种程度上正扮演着中国版“海力士”的角色。全球存储芯片市场长期由三星、SK海力士和美光科技三家主导,而长鑫科技是近十多年来最接近行业领先地位的新晋参与者。
一块DRAM芯片的制造流程极为复杂,从硅片到成品需经历刻蚀、薄膜沉积、化学机械抛光(CMP)、清洗、检测等数百道工序,每一道工序都对应着特定的专用设备和材料。招股书信息显示,长鑫科技已成功实现从第四代双倍数据速率内存(DDR4)到第五代(DDR5)的全面产品切换,其毛利率从两年前的-112%大幅提升至40%以上,营收规模也迅速扩大。这一切的实现,前提是其背后的供应链能够提供同步支撑。
在半导体设备行业拥有多年工作经验的工程师蒋彬指出,过去国产设备面临的最大挑战是缺乏在量产生产线上进行验证的机会。而长鑫科技与长江存储科技有限责任公司(下称“长江存储”)的大规模产能扩张,正在为国产设备制造商提供这一至关重要的机遇。
设备环节的国产化渗透
制造一块DRAM芯片的核心流程可简化为:在硅片上反复沉积薄膜、利用光刻技术定义电路图案、通过刻蚀去除多余材料、运用CMP技术将表面磨平,随后进行离子注入、清洗和检测。整个过程涉及数百道工序,每道工序都需要专门的设备。一位长期关注半导体设备领域的投资人透露,在DRAM生产线的设备资本支出中,刻蚀和薄膜沉积设备合计占比约50%,是投资额最大的两类;其次是光刻设备,再次是用于测量薄膜厚度、线宽和缺陷的量测检测设备,其占比约为设备总支出的12%至15%。
尽管应用材料、泛林集团、东京电子等美日厂商仍在全球半导体设备市场占据主导地位,但在过去几年里,国产设备在国内存储生产线上的渗透率正在快速提升。一位接近长鑫科技的产业链人士表示,长鑫科技目前的国产设备整体占比大约在40%至50%之间。作为参照,根据公开信息,长江存储在其武汉三期工厂中,国产设备的采购占比已超过一半,其中刻蚀、薄膜沉积、清洗、检测等核心工序的国产化率更是超过了60%。该人士认为,这样的国产化率在行业内已属相当高的水平,国内多数晶圆厂的国产设备占比低于此标准。
然而,国产设备在不同生产环节的分布并不均衡。前述投资人指出,CMP和清洗设备的国产化率已经较高,刻蚀和薄膜沉积设备也正处于快速渗透阶段,但量测检测、涂胶显影等环节的国产化率仍然偏低,这些领域也是未来提升空间最大的部分。
在各类设备中,刻蚀设备的用量和投资金额占比都较大。刻蚀的工作原理是利用等离子体或化学气体在芯片上“雕刻”出电路所需的沟槽和线条。沟槽刻得越深、越窄,技术难度越高,行业内使用“深宽比”来衡量这一指标——深宽比越大,意味着设备的精度和控制能力越强。北方华创科技集团股份有限公司是目前国内产品线覆盖最广的半导体设备公司之一,其业务横跨刻蚀、薄膜沉积、热处理、湿法清洗、离子注入等多个环节。其财报数据显示,2025年,北方华创的刻蚀设备和薄膜沉积设备收入均超过百亿元;同年,其立式炉和物理气相沉积(PVD)设备的交付数量均突破1000台。在5月15日的业绩说明会上,北方华创董事长赵晋荣在回应投资者关于国产化率的提问时表示,国内各地新建晶圆生产线的整体设备国产化率持续提升,逻辑芯片、存储芯片、功率半导体、特色工艺等各类生产线的国产化进程均在加速。
中微半导体设备(上海)股份有限公司是国内另一家主要的刻蚀设备供应商。根据该公司2026年第一季度报告,其自主研发的超高深宽比刻蚀机已有超过300台反应器在存储生产线上实现量产,下一代90:1超高深宽比低温刻蚀设备也已送至客户端进行验证,其第二代电感耦合等离子体(ICP)刻蚀设备在3D DRAM应用中取得了140:1的刻蚀结果。90:1和140:1意味着什么?记者在采访中了解到,这相当于在一片硅片上刻出一条宽度不到头发丝万分之一的沟槽,而深度是宽度的90倍甚至140倍。这对设备的精度和稳定性提出了极高要求——刻蚀深度不足会导致电路结构不完整,而哪怕偏出几纳米,整片晶圆就可能报废。DRAM芯片每升级一代,其电容器的结构就需要向更深处发展,对刻蚀设备的深宽比要求也随之提高。前述投资人表示,能够实现140:1的深宽比,意味着该设备已经能够支撑最新一代DRAM的制造需求。
除了刻蚀设备,薄膜沉积设备的国产化率增速也较为显著。薄膜沉积设备负责在硅片上一层一层地“生长”出功能性薄膜。在DRAM制造过程中,电容器是存储数据的核心结构,其中的两层关键薄膜——电极材料层和高介电常数介质层——需要使用原子层沉积(ALD)设备来制备。ALD的特点是以单个原子厚度为单位逐层沉积,精度极高。拓荆科技股份有限公司是国内主要的薄膜沉积设备厂商。财报显示,2026年第一季度,该公司实现营业收入11.12亿元,同比增长57%,实现归母净利润5.71亿元,同比实现扭亏为盈。2025年全年,其等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备收入为51.42亿元,同比增长75%;ALD设备收入为3.01亿元,同比增长192%。截至2025年底,拓荆科技累计出货超过3400个反应腔,进入了约100条芯片生产线。公开信息显示,2025年9月,国家集成电路产业投资基金三期股份有限公司将其成立以来的首个产业投资项目落在了拓荆科技的子公司拓荆键科,后者专注于先进键合设备的研发。
在刻蚀和薄膜沉积之外,CMP和测试同样是DRAM制造中不可或缺的环节。CMP的作用是在每一层电路制作完成后,将晶圆表面研磨至纳米级的平整度,如果表面不够平坦,后续的光刻和沉积工序将无法精确进行。根据华海清科股份有限公司的公告,2026年4月,该公司第1000台CMP设备出机。华海清科在2025年度业绩说明会上表示,其CMP设备已广泛应用于逻辑芯片、3D NAND、DRAM等主流工艺平台,在国内12英寸先进生产线上的覆盖率和市场占有率持续提升,占据了国产CMP设备销售90%以上的份额。
测试环节的变化同样值得关注。测试是芯片出厂前的最后一道关卡,每一颗DRAM芯片都必须在测试机上完成完整的功能验证,不合格的产品将被直接淘汰。测试机的速率决定了它能否在芯片的实际工作频率下完成信号的收发和比对。目前,DDR5内存的数据传输速率已达到每秒数十亿比特的级别,测试机的速率必须匹配甚至超过这一水平,否则无法准确检测出缺陷。2026年1月,深圳精智达技术股份有限公司签下了一份价值13.11亿元的半导体测试设备合同,覆盖了DRAM和高带宽内存(HBM)的全流程测试。精智达自主研发的高速成品功能测试(FT)测试机速率达到每秒90亿比特,超过了日本爱德万主力机型每秒80亿比特的水平。根据精智达的年报,2025年,其半导体测试设备收入同比增长超过150%,已取代显示检测业务成为公司的第一大业务板块。
前述投资人告诉记者,长鑫科技在2026年第二季度已启动了新一轮设备招投标,全年计划扩产约5万至6万片晶圆,对应的设备采购需求可能在350亿至430亿元人民币之间。此外,长鑫科技在招股书中披露的IPO募投项目中,设备购置及安装费合计为220.66亿元;另有公开信息显示,长江存储2号厂房的工艺设备采购及安装项目也已于5月启动招标。目前,两家国内存储龙头企业同步进入了设备采购的密集期,对于国产半导体设备制造商而言,良好的发展态势可能才刚刚开始。
材料环节的国产替代进程
设备属于一次性投入,进入生产线后可运行多年,但材料则不同。每一片芯片晶圆在制造过程中都需要持续消耗化学品、气体、光阻剂、靶材等各类原料,产能越大,消耗量就越多。一位长期关注存储产业链的券商分析师指出,围绕存储扩产的投资传导,通常是设备先行,材料随后,当产能建成之后,耗材的用量提升会非常明显。
长鑫科技在招股书中完整披露了其原材料的采购情况:2025年,其原材料采购总额约为114.7亿元。按品类划分,化学品的占比最大,为37.29%;光阻剂占12.16%;硅片占8.55%;电子特气占5.10%;靶材占2.21%。
在这些材料中,前驱体是DRAM生产线上用量最大的特种化学品之一。前驱体是薄膜沉积工序所使用的化学原料,在ALD和化学气相沉积(CVD)设备中,前驱体被加热分解后,在芯片表面生成所需的薄膜。DRAM芯片中电容器的制造大量依赖前驱体,而且随着工艺每升级一代,薄膜的层数和种类都会增加,前驱体的用量也随之上升。雅克科技股份有限公司是国内半导体前驱体材料领域规模最大的公司之一,其产品覆盖了高介电常数材料、硅基材料和金属材料等多个品类。2025年全年,雅克科技实现营业收入86.11亿元,同比增长25.49%。根据雅克科技公开披露的信息,其江苏工厂的前驱体国产化项目已有产品通过客户端验证,正在转入批量试生产阶段。
CMP是芯片制造中实现晶圆表面平坦化的关键工序。每完成一层电路的制作,晶圆表面就会变得凹凸不平。CMP的原理是利用一块旋转的抛光垫配合抛光液,同时运用化学腐蚀和机械研磨两种作用,将表面研磨至纳米级的平整度。芯片有多少层电路,CMP就需要进行多少次,而抛光液是这道工序中最主要的消耗品。安集微电子科技(上海)股份有限公司是国内CMP抛光液的龙头企业。2026年第一季度,安集科技实现营业收入7.24亿元,同比增长32.76%,创下单季度新高。根据安集科技在一季报中的表述,其多款钨抛光液已在存储芯片的先进制程中通过验证,并持续上量。
晶圆制造还需要大量高纯度的特种气体。例如,刻蚀工序需要使用六氟化钨、三氟化氮等含氟气体,薄膜沉积需要使用硅烷、氨气等反应气体,清洗工序则需要高纯氮气和氩气。这些气体的纯度要求极高,通常在99.999%(业内称为“5个9”)以上,任何微量的杂质都可能导致芯片缺陷。由于用量大且纯度要求苛刻,晶圆厂通常不会外购瓶装气体,而是由专业供应商直接在厂区内建设制气站,就地生产并通过管道输送。电子特气按供应方式可以分为两类。一类是瓶装特种气体,如高纯六氟化钨、三氟化氮、硅烷等,由气体公司在工厂集中生产后以钢瓶或槽车形式配送到晶圆厂,国内的主要供应商包括广东华特气体股份有限公司、金宏气体股份有限公司等。另一类是现场制气,即由气体供应商直接在晶圆厂厂区内建设制气站,就地生产氮气、氩气等大宗气体并通过管道输送到各个工序。现场制气领域长期由林德、法液空和空气化工三家海外公司主导,近年来,广州广钢气体能源股份有限公司、正帆科技股份有限公司等国内企业开始进入头部晶圆厂的供应体系。不过,前述投资人也指出,目前能够在12英寸先进存储生产线上提供现场制气服务的国内企业仍然很少,这个领域的国产化率在所有材料品类中是比较低的。
尽管各品类的国产化进度不同,但国产供应商的导入已经在产生实际效果。长鑫科技在招股书中披露了主要原材料的采购单价变化,以2023年为基准,到2025年,硅片的采购单价下降了约30%,靶材下降了约22%,备件下降了接近47%,化学品下降了约26%,几乎所有品类的采购成本都在降低。长鑫科技在招股书中将“加大国产供应商导入力度”列为降本增效的措施之一。其背后的逻辑也很简单:长鑫科技的产能越大,对上游材料的采购量就越大;材料厂商的出货规模扩大后,单位成本随之下降,报价也可以相应降低。对长鑫科技来说,导入国产供应商可以同时改善两件事——供应链安全和采购成本。
验证平台的关键价值
在采访过程中,多位业内人士向记者表达了同一个观点:国产半导体设备和材料公司过去面临的最大困难,除了技术积累和资金投入,最关键的是缺少在生产线上进行验证的机会。深圳一家存储芯片企业的市场负责人周勇辉指出,这个“一根筋两头堵”的问题困扰了行业很多年——国产设备拿不到大客户的订单,就没有足够的收入来支撑持续的研发投入;没有持续的研发投入,产品性能就追不上海外厂商;产品性能追不上,就更拿不到订单。
例如,一台新的刻蚀机或薄膜沉积设备,从进入晶圆厂到通过全部工艺验证,通常需要一到两年的时间。在这个过程中,设备厂商需要派工程师常驻客户的生产线,根据实际工况反复调整参数,直到设备在客户的工艺环境中稳定运行,才算完成验证。蒋彬表示,在国产存储大厂崛起之前,国内大多数晶圆厂更倾向于采购海外已经过验证的成熟设备。原因很简单,一台未经充分验证的设备上了生产线,一旦出现问题,影响的是整条生产线的良率和交付,没有哪家晶圆厂愿意为此承担风险。或者说,国产设备缺的不是技术潜力,而是愿意给它提供验证机会的大客户。
长鑫科技正在填补这个空缺。长鑫科技在招股书中有一段明确的表述:“公司规模化生产需求为设备、材料等上游企业提供了重要的技术验证和商业化应用机会,推动上游供应链构建更加成熟的市场供给能力。”前述接近长鑫科技的产业链人士告诉记者,许多国产半导体设备和材料厂商近年来能够取得较快成长,与长鑫科技和长江存储持续提供生产线验证机会有直接关系。这两家公司的生产线实际上充当了国产设备从“能用”到“好用”的核心验证平台。
这种验证一旦完成,后续的放量就会很快。前述投资人解释了其中的原因:存储芯片的制造与逻辑芯片不同。逻辑芯片厂需要为不同客户的不同芯片分别调试工艺,设备的适配工作比较复杂;存储芯片则使用标准化的制造平台,同一代平台上生产的所有产品,使用的是同一套设备配置和工艺参数。一旦国产设备在某一代平台上完成验证和导入,后续的产能扩张就是按照同一套方案进行复制,设备的放量速度会非常快。
该投资人还告诉记者,长鑫科技全部生产线的国产设备综合占比虽然已经达到四到五成,但这个数字包含了此前几代平台上陆续导入的设备。单看目前量产的第四代工艺平台,国产设备的参与比例可能还不到20%。不过,长鑫科技正在开发的新一代平台,国产设备和材料厂商的参与度大幅提升,国产化比例有望超过40%。从不到20%到超过40%,这个变化的含义是,长鑫科技接下来每新增1万片晶圆的月产能,国产设备厂商能够拿到的订单份额,大约是过去的两倍。
那么,长鑫科技还需要新增多少产能?根据长鑫科技在招股书中的披露,截至2025年底,该公司月产能约为28万至29万片12英寸晶圆。上述投资人据此估算,按照中国大陆的DRAM消费量,长鑫科技的月产能至少需要扩张到80万片,才能覆盖国内需求的相当一部分。从29万片到80万片,中间约有50万片的缺口。按照行业惯例,每新增1万片月产能大约需要70多亿元人民币的设备投资。长鑫科技在招股书的75亿元量产线升级改造项目中亦强调:“同步实施本土及新型设备、材料、零部件等的导入及合作,促进产业链、供应链本土化、多元化。”
根据市场研究机构Omdia的数据,全球DRAM市场规模预计将从2025年的1505亿美元增长至2030年的5710亿美元,年均复合增长率超过30%。该机构数据还显示,长鑫科技2026年第一季度的全球DRAM份额已达9.7%,而2025年第二季度这个数字还只有3.97%。长鑫科技在招股书中称,“充分发挥产业链链主引领作用,推动供应链本土化、多元化”。在其IPO拟募资的295亿元中,220亿元用于设备采购。这意味着,如果新一代工艺平台的国产化率真的超过40%,那么仅长鑫科技这一笔IPO募投,就将为国产设备公司带来近百亿元的订单。另外,如果月产能从29万片扩张到80万片,对应的设备投资额可能高达数千亿元。
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