万亿市场提前4年到来，半导体设备的下一个爆发点在哪？

全球半导体产业正经历从周期性复苏到结构性变革的历史性跨越。世界半导体贸易统计组织预测，2026年全球半导体市场规模将突破1.5万亿美元，而AI算力、人形机器人、智能终端的多点爆发，正为中国半导体设备产业打开前所未有的战略窗口期。

在此背景下，第十四届（2026年）中国电子专用设备工业协会半导体设备年会于近日在无锡成功举办。

中国电子专用设备工业协会理事长/北方华创科技集团股份有限公司CEO 董博宇在大会致辞中表示，2026年全球半导体市场快速增长，伴随着全球晶圆制造产能持续紧缺，海外订单大量回流到国内，国内制造端扩产规划纷纷落地，推动国产半导体装备市场规模四年实现翻番。

图 | 中国电子专用设备工业协会理事长/北方华创科技集团股份有限公司CEO 董博宇致辞

与此同时，进入AI时代，半导体装备的核心技术要求正发生深刻变化：控制精度要求更高，工艺窗口要求更宽，需求反馈也需更加智能化。这些方向的技术突破，仅靠装备企业自身努力远远不够，既依赖基础科学的长期积淀，也离不开核心零部件的坚实支撑。唯有整个产业生态协同进化、形成合力，中国半导体装备产业才能在国际市场中真正站稳脚跟。

对此，中国电子科技集团有限公司总监左雷表示认同。他提到，我国半导体设备产业正处于千载难逢的发展窗口期，同时全球产业博弈也在持续升级，在此背景下，国家大基金三期持续加码布局，各类专项政策密集落地，为技术攻关和产业化落地注入了强大的发展动能。

左雷同时强调，当前我国半导体设备产业已经实现了从点上突破向面上推进的跨越式发展。在刻蚀、薄膜沉积、清洗、离子注入等关键工艺设备环节，持续缩小与西方的差距，部分成熟制程设备已实现批量供应和自主可控，产业链配套体系也日趋完善。

图 | 中国电子科技集团有限公司总监左雷致辞

但也要清醒认识到，整体国产化率仍处于爬坡过坎阶段：光刻机、高端量检测设备等关键领域国产化率尚不足10%，产业链供应链韧性不足、强度不够，底层原创技术储备薄弱，仍是我们在这条赛道上必须跨越的深水区。

因此，中国半导体设备产业要从筚路蓝缕走向星辰大海，就需全行业凝聚共识、协同发力，通过强化高水平产品供给、高质量产业控制、开放协同产业生态和风险防范化解，共同走好半导体设备高质量发展之路。而半导体设备年会就是汇聚各方智慧、促进上下游联动、推动全链条协同的重要平台和纽带。

陆军院士：没有量子计算，人工智能上不去

过去四十年，中国凭借着“项目模式（PM模式）”迅速崛起：买来国外的先进仪器仪表与加工设备，回来变成制造大国。这种“跟随性战略”在过去无疑是极其成功的。然而，站在2035年科技强国建设的节点上，这条路已经走到了尽头。引进、消化、吸收的红利正在递减。

中国电子科技集团公司首席科学家陆军院士指出，如果我们永远只满足于“做产品”，而不去深究产品背后的思想、理论与方法，就如同“吃了狗肉长不出人肉”，永远无法掌握自主权。半导体如果站不起来，科技强国建设就是一句空话。

图 | 中国电子科技集团公司首席科学家陆军院士发表演讲

目前高端仪器仪表与制造设备90%仍依赖国外。如果“两机”做不好，我们即便在某个节点实现了国产化，依然会被卡在“脚脖子”上，迈不开步伐。西方国家绝不会再把这90%的底层基石拱手相让，中国必须在冰山之下展开一场硬核的自立自强之战。

陆军强调，技术的破局，不能仅仅在传统电子技术的常规赛道上疲于奔命，必须主动拥抱新一轮的量子革命。

过去，电子信息的基石是麦克斯韦方程，我们围绕它构建了庞大的综合电子信息系统。但今天，随着计量与微纳制造进入极限状态——传统半导体的加工在量子维度面前，相当于“用米尺加工纳米的事”，精确度相差了数个数量级。

未来的颠覆性机遇在于“量电智（量子+电子+智能）融合”。半导体技术不能只关注器件和感知，必须开始讲薛定谔方程。更进一步，世界正在从宏观、微观，加速迈向超越想象的“渺观世界”。这对于中国人来说，是一场可能引领全球打开新大门的历史性机遇。

陆军认为，没有量子计算机，人工智能（AI）就上不去。 尽管当前的GPU如日中天，但英伟达等国际巨头早已开始疯狂拥抱QPU（量子处理器），这正是为了布局未来的算力霸权。

董博宇：北方华创的发展战略与前瞻探索

 全球半导体市场规模有望在2026年突破1.5万亿美元，并于2029年突破2万亿美元，原先预测2030年才会达到的万亿指标已大幅提前4年在今年实现。

对此，中国电子专用设备工业协会理事长/北方华创科技集团股份有限公司CEO董博宇表示，面对器件尺寸微缩与系统级算力扩展双轨并进的全新范式，北方华创已全面布局AI技术，通过工艺创新、正向设计以及产业生态链的打造，全力构筑在AI时代的全球核心竞争力。

图 | 北方华创科技集团股份有限公司CEO董博宇发表演讲

他指出，传统摩尔定律的推进主要依赖新材料、新工艺与架构演进，工艺从28纳米平面结构，历经FinFET（14/7/5纳米），逐步走向环绕栅极（GAA）及未来的C-FAS时代。然而，AI芯片对算力的极致需求，已让技术演进从单一芯片延伸至系统级算力扩展（System Scaling），涵盖封装内扩展（Scaling-in）、机柜超节点扩展（Scaling-up）、整机柜组网（Scale-out）及跨域扩展（Scale-across）四个层次。

所以北方华创认为，装备厂商单纯做单点的工艺突破已难以满足需求，必须具备“全栈能力覆盖”。半导体装备正全面承接芯片端对 PPAC（性能、功耗、面积、成本）的严苛指标，朝向更智能的调度、单片晶圆（Wafer）能效最优化及全生命周期成本（COO）管控方向升级。

与此同时，北方华创自4年前起前瞻布局智能化，全面落地四大“AI For”战略。 在装备智能化方面，AI辅助使Demo测试的晶圆消耗从50~100片降至2片以内，与合肥晶合合作的离子注入机调优准确率达97%；在AI For研发上，数字孪生技术将外延温场模拟时间从38小时大幅缩短至8秒；在AI For交付方面，N7基地引进“蜂巢管理”与脉动式生产，PVD大机台最快9日即可下线；在AI For经营上，公司自建算力中心，通过AI审阅合同与替代基础职能，在业务量暴增下实现管理效能的极致提升。

作为国内半导体装备的龙头企业，北方华创历经25年的技术沉淀，已构筑起强大的自主创新壁垒。数据显示，在2021至2025的5年间，北方华创全新开发的产品数量实现了500%的大幅增长，研发周期则缩短了70%——从过去开发一款产品需要3年，缩短至如今仅需1年即可推出成熟产品。

董博宇透露，截至2025年，北方华创累计申请专利数量已突破1万件，位居国内装备行业第一、整个国内半导体行业第五，更于日前荣获国家知识产权局与世界知识产权组织颁发的专利金奖，成为唯一上榜的半导体装备企业。

冯耀斌：三维闪存架构工艺设备的协同创新与发展

在AI芯片需求的带动下，存储芯片已成为半导体市场增长最迅速的板块之一。作为国内主要的存储芯片制造商，长江存储自2016年7月于武汉成立以来，在过去十年间经历了从技术空白到自主研发架构的演进，目前其第五代产品及FAB扩产正逐步推进。

长江存储科技有限责任公司研发副总经理冯耀斌指出，为解决二维（2D）芯片平面微缩的物理瓶颈，长江存储在发展初期切入三维闪存（3D NAND）领域，并开发出Xtacking（晶栈）架构。该架构的核心在于将“存储阵列”与“外围访问电路”分离在两片不同的晶圆上加工，最后通过混合键合方式连接，借此解耦工艺冲突并提升存储密度。

图 | 长江存储科技有限责任公司研发副总经理冯耀斌发表演讲

其技术序列至今经历了四个主要节点：

• Xtacking 1.0：应用于 64 层产品，验证了混合键合工艺的可行性。
• Xtacking 2.0：引入双堆栈架构，解决高深宽比刻蚀对芯片密度的限制。
• Xtacking 3.0：开发出背部信号引出技术并应用于 232 层产品，技术路径早于逻辑芯片晶圆龙头类似架构约 3 年。
• Xtacking 4.0：在第五代产品中引入超链接结构，取代传统的台阶结构以节省晶圆面积。

目前，该架构的技术方向已获得国际同行关注，包括三星、美光、海力士等主流厂商均陆续转向类似的晶栈架构，三星亦与长江存储达成了技术交叉授权。

此外，冯耀斌强调，长江存储的技术迭代与本土设备供应链的协同具有高度关联。在2022年10月受到美国商务部“1007规则”等管制制裁前，长江存储的芯片制造设备进口依赖度超过50%。

面对断供风险，公司在过去两年间推进去美化替代方案，牵引国内数十家装备企业共同研发。比如与拓荆科技合作开发出国内首台高精度晶圆混合键合设备（引入多波长光源对准与可变形承载台以应对晶圆翘曲）；与飞测合作开发白光干涉测量设备，实现表面形貌的无损在线监控；与华创、中微等企业合作，开发类原子层刻蚀及极低温等离子刻蚀设备。

而未来，随着堆叠层数向400层以上推进，长江存储正在面临新的工艺瓶颈。冯耀斌透露，公司下一步研发重点将集中于：引入ALD钼沉积设备以缩短栅极尺寸并控制电阻升高；提升百层堆叠在晶圆内部的均一性（Within Wafer一致性）；以及导入高能电子束（High energy EBE）或X射线量测设备以应对高深度结构的探测难题。

黎家俨&杨洋：构建半导体具身智能设备开发范式平台

当前，全球半导体龙头正加速将AI技术深度嵌入生产线。以应用材料（Applied Materials）为例，其AIX平台接入的腔室数量已从年初的3万台快速增长至3.7万台。

面对国际大厂的规模化布局，国内晶圆代工与设备端也开始向全AI驱动的“工业5.0”架构转型。近期，晶合集成、北方华创与工业 AI 开发商 IKAS展开合作，试图通过“AI native（自带算力和软件）”的边缘端架构，解决半导体制造长期存在的机台偏差痛点。

合肥晶合集成电路股份有限公司研发AI总负责人黎家俨指出，半导体制造工艺极其复杂，单台设备通常包含数千到上万个传感器。在传统晶圆厂中，元件随时间产生的漂移（机漂）以及同型号设备间的微小差异（机差），是吃掉工艺窗口、导致晶圆流片成功率不稳定的主因。

图 | 合肥晶合集成电路股份有限公司研发AI总负责人黎家俨发表演讲

而传统 FDC（故障检测与分类）系统需要将大量数据上传至中央系统进行分析，当发现问题时往往存在滞后。此次三方合作的核心，是将算力与AI算法直接部署在设备侧（边缘端），使设备具备动态自我补偿与“毫秒级闭环”的自主决策能力，从被动捕捉参数转向智能主动执行。

在技术实现上，北京北方华创微电子装备有限公司软件体系总经理杨洋透露，北方华创在硬件设备上加装了与机台控制系统完全隔离的边缘智能盒（AI Box），作为装备的数据与算力基座。该智能盒支持10-100Hz的高频数据采集，远高于传统中央系统的5-10Hz；采用冷热备份、高低频数据区隔的分层存储管理，机台侧数据最多可保存一年；集成约2000 TOPS边缘算力，可支持几十B大小的精简大模型在边缘端运行推理，并实现毫秒级消息交互与秒级决策。

图 | 北京北方华创微电子装备有限公司软件体系总经理杨洋发表演讲

杨洋指出，依托该智能盒，产线得以搭载工艺配方优化、全周期参数卡控（AI sback）及产能数字孪生仿真等应用，并将实时产能预测反馈给中央派工系统，从而打破过去的数据孤岛。

目前，这套出厂自带 AI 的技术已在北方华创的离子注入机上完成落地验证。数据显示，最新版自动调束（Tune Beam）准确率达到98%，调束时间缩短至2分40秒。相较于过去无设备商参与、单靠晶圆厂试错需耗时半年以上的Auto Tune功能，此次联合开发让该功能在一个月内便上线投产。

在实际应用中，该架构带动设备综合利用率（OEE）提升2%，设备等待时间降低20%，全AI控制的天车搬运系统整体效率也提升了20%。目前，这套边缘AI架构正逐步从单点扩展至晶合集成厂内的13款机型、6大类工艺设备。

与此同时，他坦言，目前边缘智能盒的硬件架构与算力芯片仍依赖英伟达（NVIDIA）的解决方案，实现边缘盒的纯国产化将是下一步产业协同的关键目标。未来三方将持续推进架构协议与AI模型的优化，并尝试推动相关行业标准的建立。

写在最后

从本次半导体设备年会，我们看到国内半导体设备行业已经告别追求“能用”的初级阶段，迈向“好用、可协同创新”的新阶段。国产设备在刻蚀、薄膜、离子注入等环节实现批量导入，但光刻机、高端量检测设备以及底层工业软硬件短板依旧突出，“冰山之下”的基础环节仍是产业突围关键。

与此同时，AI既是下游核心需求，也正在重塑装备研发与产线运行模式，具身智能、边缘AI设备从试点走向量产，不过国产算力基座、统一行业标准仍待补齐。存储领域Xtacking架构的实践也证明，下游制造与装备联合攻关，是实现技术快速迭代的可行路径。

值得关注的是，受参展需求爆发、场馆扩容受限影响，CSEAC 2027将移师苏州国际博览中心，第十五届半导体设备年会同步落地苏州。依托长三角雄厚的微电子制造产业根基，展会将获得更大物理空间，承接展商扩展诉求，为整机、零部件、材料企业，科研机构与晶圆厂搭建更广阔的对接舞台。