半导体设备阶段性波动与长期增长并存，中国力量如何破局供应链（一）

由于人工智能、物联网等新兴技术推动芯片制程向更先进节点演进，半导体制造企业为满足技术迭代需求，加大设备投入，市场在技术驱动下的长期增长韧性凸显。

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）

（数据来源：SEMI）

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

数据来源：方正证券

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。

中国刻蚀设备厂商在全球市场的占有率逐渐提高，在部分细分领域已经具备了与国际巨头竞争的实力，国内企业合计的全球市场占有率逐步提升至10%左右，并且在国内市场的份额正在不断扩大，对进口设备形成了一定的替代趋势。

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。

中国本土薄膜沉积设备厂商的市场渗透率已提升至约10%-20%，较2023年大幅提升。北方华创、拓荆科技、微导纳米等企业在CVD、PVD和ALD领域均取得突破性进展，并已实现部分设备在14nm及以上制程中的批量应用。

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。

截至2024年，中国大陆热处理半导体设备行业市场规模为14.87亿美元，同比增长26.14%。但前道工艺设备中，热处理半导体设备2024年度进口额达到148.8亿元，仅次于光刻机、薄膜沉积设备以及刻蚀机，对外依赖度较高。

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。

半导体产业链的庞大与精密，决定了其设备体系的多元化。在刻蚀、薄膜沉积等“主战场”之外，还有一批在特定工序中扮演决定性角色的设备，它们的技术水平和稳定性同样至关重要。（详见：《半导体设备阶段性波动与长期增长并存，中国力量如何破局供应链（二）》）