图:全球 & 中国半导体设备市场规模(2025、2026 年中国市场规模按 34% 占比计算)
从全球半导体设备市场整体态势来看,呈现出阶段性波动与长期增长并存的特点。2022-2023 年,受消费电子需求疲软、供应链不稳定等因素影响,半导体设备需求显著回落,2022 年市场规模为 1076 亿美元,2023 年增速进一步收窄,规模达 1083 亿美元;2024 年起,市场开始复苏,规模攀升至 1171 亿美元,增速回升至 10%,预计到 2026 年,市场规模增速维持在 10%。
中国半导体设备市场发展情况呈现出从依赖进口到自主发展的转型态势。2022 年,受全球产业周期下行和国际贸易环境变化影响,市场规模下滑至 263 亿美元,在此背景下,国内半导体产业加快国产设备替代进程,2023 年市场规模迅速回升至 366 亿美元,2024 年进一步增长至 466 亿美元,预计 2026 年将达 470 亿美元。
这一回升源于国内半导体设备企业的技术突破,如刻蚀、薄膜沉积等设备工艺水平提升,满足了 28nm 及以下制程需求,通过国内晶圆厂验证并批量应用。同时,国内半导体制造企业出于供应链安全和成本控制考虑,积极导入国产设备,推动中国半导体设备市场从 " 外部驱动 " 转向 " 自主驱动 ",在全球市场中的地位日益重要。
再从列入出口管制清单的 140 家公司分布情况来看,半导体设备领域的企业占比高达 71%,在各细分领域中占据绝对主导地位,这一占比直观且深刻地体现出半导体设备在相关产业出口管制范畴内的核心地位。
图:列入出口管制清单 140 家公司分布
2025 年,围绕 2nm/1.8nm 制程,High-NA EUV 光刻机的交付与初步验证成为最大亮点,同时与之配套的刻蚀、薄膜沉积、量测等设备也需同步升级,是技术突破的制高点。在 3D NAND 领域,堆叠层数继续向 500 层以上迈进,对高深宽比刻蚀和 ALD 沉积设备提出极致要求;在 DRAM 领域,EUV 的进一步导入是提升制程的关键。
因此在刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP 等关键环节,国产设备的验证通过率和市占率持续提升,是上半年国内半导体设备产业链最明确的看点。
(一)刻蚀设备
2024 年刻蚀设备在集成电路设备资本支出中的占比 16.8%,全球市场规模约为 1355 亿元。
美国刻蚀设备厂商凭借先进的技术和先发优势,依旧占据了全球刻蚀设备市场的较大份额。以泛林半导体为例,其在全球刻蚀设备市场的占有率长期保持在 40%-50% 的较高水平,据相关机构统计,美国企业合计在全球高端刻蚀设备市场的占有率超过 60%;东京电子在全球刻蚀设备市场中也占据着一定的份额,虽然整体份额不及美国企业,但在亚洲市场,尤其是日本本土以及韩国等国家的半导体制造企业中,拥有较为稳定的客户群体,全球市场占有率大致在 20% 左右。
中微公司的刻蚀设备确实已进入 5nm 制程的芯片制造供应链。据业内人士透露,台积电南京厂已向中微公司下单采购 10 台 5nm 介质刻蚀机,这些设备预计于 2026 年第一季度正式交付。早在 2018 年底,中微公司就对外透露其自主研发的 5nm 等离子体刻蚀机已通过台积电验证,性能优良。此外,中微的 CCP 和 ICP 刻蚀设备在极高深宽比刻蚀方面的能力,将是其 2025 年能否进一步打入全球顶级存储芯片制造商(如长江存储、三星、SK 海力士)核心产线的决定性因素。
(二)薄膜沉积设备
2024 年薄膜沉积设备在集成电路设备资本支出的占比 23.0%,全球市场规模约为 1855 亿元。
美国应用材料公司是全球薄膜沉积设备领域的绝对领导者,其在 PVD 设备的全球市场占有率超过 80%,CVD 设备也稳居全球首位,为台积电、三星等全球半导体巨头提供关键设备,拥有强大的品牌影响力和客户基础;日本的东京电子(TEL)是薄膜沉积设备行业的佼佼者,其磁控溅射镀膜机在半导体、显示面板等领域有着广泛的应用。
其中,拓荆科技是国内半导体薄膜沉积设备的领军企业,是国内实现产业化应用的集成电路 PECVD、SACVD 设备厂商,其产品已广泛用于中芯国际、华虹集团、长江存储等国内主流晶圆厂产线,适配国内最先进的 28/14nm 逻辑芯片、19/17nmDRAM 芯片和 64/128 层 3D NANDFLASH 晶圆制造产线。
(三)热处理设备
2024 年热处理设备在集成电路设备资本支出的占比为 2.8%,全球市场规模约为 226 亿元。
热处理设备在当前先进半导体制造中承担关键作用,美国和日本均有针对性地将热处理设备纳入出口管制范畴。美国企业如应用材料和泛林集团在热处理设备领域占据领先地位,应用材料相关设备采用氮化硅加热元件,提高了设备的温度控制精度和加热效率;在垂直扩散炉等热处理设备领域,日本占据主要份额,其产品广泛应用于半导体制造领域的高端工艺。
北方华创、中微公司、盛美半导体、屹唐半导体等国产厂商受益于近年来半导体设备的稳定供应需求,凭借性价比优势已在中国大陆市场竞争中占据一定市场份额。随着美、日等国将热处理设备纳入出口管制范围,国产供应体系对国内晶圆厂激光热处理设备需求的满足能力有望逐步增强。
(四)湿法设备
2024 年湿法设备在集成电路制造设备资本支出的占比为 5.9%,全球市场规模约为 476 亿元。
国内能够提供半导体湿法设备的企业主要包括至纯科技、北方华创、盛美上海及芯源微等。2024 年,北方华创以超过 30% 的市场份额位居行业首位,中微公司凭借在蚀刻设备领域的深厚积累,占据约 18% 的市场份额,盛美半导体、芯源微电子等企业也在细分市场中占据一席之地,合计市场份额超过 40%。
然而,欧美厂商垄断关键部件如超精密喷头系统,单台设备中进口部件成本占比达 45%。由于缺乏替代选项,国内设备厂商在采购时难以议价,成本波动直接影响终端设备定价——部分 12 英寸湿法清洗设备的进口部件成本占比甚至超过 50%,导致国产设备在价格上的竞争优势被削弱。
(五)离子注入设备
2024 年离子注入设备在集成电路设备资本支出中的占比为 3.1%,全球市场规模约 250 亿元。
应用材料在离子注入机领域占据了全球约 50%-70% 的市场份额,产品线覆盖高电流、中电流、高能量等所有关键机型,并建立了极高的技术和专利壁垒。美国凭借应用材料公司,在离子注入机领域拥有定义行业标准、引领技术发展方向的能力,是规则的制定者和市场的统治者。
日本在精密零部件、真空系统、控制系统等方面具有全球领先的制造能力,这些部件也供应给包括应用材料在内的其他设备商,在特定机型和核心部件上拥有强大的话语权与不可替代性。
中国离子注入机产业在庞大国内市场需求的驱动下,正处于快速发展的 " 黄金时期 "。已经涌现出几家在技术、市场和客户验证方面取得实质性突破的领先企业。