2025年半导体设备市场概况

2024年全球半导体市场在经历了先前的低迷之后，开始呈现复苏态势。受益于新晶圆厂项目的启动和技术升级，半导体设备的需求也在复苏，前道设备与后道设备均实现回暖并持续增长，目前中国已是半导体前道设备中最大的细分市场。

半导体设备定义及研究范围界定

半导体设备是指在半导体制造过程中使用的各种专用设备，这些设备用于将设计好的电路图转化为实际的半导体产品。半导体设备涵盖了从硅片制造到芯片封装测试的整个生产流程，包括但不限于光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、清洗设备、离子注入机、检测设备等。这些设备在半导体制造中是不可或缺的，其技术先进程度和性能直接影响到芯片的制造工艺水平和产品质量。随着半导体技术的不断进步，半导体设备也在朝着更高的精度、更大的产能和更低的能耗方向发展，以满足市场对高性能芯片的需求。

半导体设备市场分析

根据陆吾咨询的数据， 2024 年全球半导体设备销售额为 1,171.41 亿美元，同比增长 10.25%，2015-2024 年全球半导体设备销售额复合增长率为 13.82%，高于同期半导体整体销售额复合增速（同期半导体整体销售额复合增速约为 7.00%）。分地区来看，中国大陆 2024 年半导体设备销售额为 495.4 亿美元，同比增长 35.37%，占全球比重从 2015 年的 13.42%提升至 42.29%。陆吾咨询的报告指出，全球半导体设备销售额在2024-2033年的预测期内有望实现6.12%的复合增长率，主要由中国内地扩产及AI的持续高增需求推动。其中，中国国内的内资晶圆厂建厂潮兴起，以及多品类半导体设备国产替代的旺盛需求，中国大陆半导体设备销售额增速远高于全球平均水平，行业产值转移趋势明显。

半导体设备主要受益于全球半导体行业产成品的销售额稳步增长。在一条集成电路产线中，设备投资的资本开支占比可达70%-80%，其市场规模跟随全球半导体市场规模实现提升。近年来，受益于 AI、IoT、5G 和汽车电子等新兴技术的快速发展和普及，尤其是 AI 芯片、数据中心等高性能计算领域需求激增，全球半导体销售额实现稳步增长。根据美国半导体行业协会（SIA）数据，2024 年全球半导体销售金额为 6,188.9 亿美元，同比增长 19.09%，首次突破 6,000 亿美元大关。其中，中国 2024 年半导体销售金额为 1,822.4 亿美元，同比增长 20.03%，占全球销售额比重接近 30%。

全球半导体年度销售金额及同比增长率

资料来源：SIA，东莞证券研究所

半导体设备产业链分析

从产业链角度看，半导体生产制造涵盖设计、制造和封测三大流程， 并需要上游的半导体设备、材料作为支撑。半导体设备位于半导体产业链最上游，是支撑集成电路制造、先进封装等环节顺利进 行的关键基础。半导体设备主要运用于集成电路的制造和封测两个流程，分为晶圆加工设备、检测设备和封装设备， 以晶圆加工设备为主。检测设备在晶圆加工环节 （前道检测）和封测环节（后道检测）均有使用。其中，半导体设备的技术水平直接决定芯片制造的工艺能力与良率水平。

半导体设备产业链

资料来源：第三方资料、新闻报道、业内专家采访及陆吾咨询整理研究，2025年

半导体设备上游零部件具有高精密、高洁净、超强耐腐蚀能力和耐击穿电压等特性，生产工艺涵盖精密机械加工、材料和工程设计等多领域和学科，具有较高的技术壁垒。半导体精密零部件在半导体设备的成本构成中占比高达90%以上，具有高度专业化和技术密集的特点，生产工艺涉及多个领域和学科，技术门槛极高。市场格局方面，半导体设备零部件行业整体集中度较为分散，但细分领域呈现垄断态势，领先企业主要来自欧洲、美国和日本。

中游设备的制造环节。半导体设备可分为前道设备与后道设备，前者占据主要市场份额。与集成电路制造工艺相对应，半导体设备可分为前道设备和后道设备，其中，前道工艺设备侧重于半导体的制造和加工，涵盖氧化/扩散，光刻，刻蚀，清洗，离子注入，薄膜生长和抛光等步骤，设备品类包括光刻机、刻蚀机、CVD 设备、PVD 设备、离子注入设备和 CMP研磨设备等，后道设备则主要用于半导体的封装和性能测试，包括测试机、探针台和分选机等。一般来说，前道设备的技术难度较高，生产工序繁多，在芯片出产过程中也是资金投入最多的环节。从销售额来看，前道设备在半导体专用设备中成本占比约为 80%（国际半导体产业协会统计），占据半导体专用设备主要市场份额。

半导体设备的下游主要对应半导体制造，包含IC设计、制造和封测三个环节；终端应用涵盖消费电子、汽车电子、工业控制、通信、新能源、医疗健康等多个行业。在半导体制造领域，IDM企业如英特尔和三星电子等，既设计又制造芯片，通常拥有先进的制造工艺和高研发投入，对光刻机、刻蚀机等设备需求大。纯晶圆代工厂如台积电则专注于为其他公司制造芯片，拥有领先工艺，同样大量采购高端半导体设备。封装测试企业则是半导体设备的另一大用户。封装企业如日月光和长电科技等，利用封装设备如减薄机、划片机等将芯片封装成集成电路，提供机械保护和电气连接。测试企业如泰瑞达和长川科技等，利用测试机和分选机等设备对芯片进行功能和性能测试，确保产品符合规格。此外，半导体设备在研发机构、高校、新兴半导体企业和半导体设备服务商等其他领域也有广泛应用。

半导体设备市场竞争格局

陆吾咨询的报告显示， 2024 年全球前十大半导体设备厂商合计营收超 1,100 亿美元，同比增长约 10%。相比 2023 年，前五大半导体设备厂商并未发生改变，荷兰阿斯麦（ASML）凭借在高端光刻机领域的垄断地位蝉联榜首，应用材料（AMAT）、泛林集团（LAM）和科磊（KLA）三家美国企业分列第二、三、五位。

2024 年全球前十大半导体设备企业

资料来源：CINNO IC Research

美国是全球最大的半导体设备制造中心，共有应用材料（AMAT）、泛林集团（LAM）和科磊（KLA）三家企业营收位列全球前五，行业地位显著。从营收构成看，三家企业来自中国内地的营收占比均超过 35%。国际贸易新形势下，来自美系设备厂商的产品进口成本将显著提高，中国的设备企业有望通过技术进步和市场扩张加快国产替代进程。

半导体设备市场发展趋势

1.      先进制程设备需求增长

随着芯片工艺节点不断缩小，对半导体设备的精度和性能要求越来越高。例如，极紫外光刻（EUV）技术成为实现更小制程的关键，EUV光刻机可将光源波长缩小至13.5nm，使得14nm以下制程的大量生产成为可能。像台积电在2019年已基于EUV光刻机实现7nm+芯片的量产，其他主要芯片制造商也陆续进入14nm以下先进制程。

2.       技术竞争进一步增加设备市场需求

先进的制程需要先进的配套设备，半导体工艺的突破带来新一代设备升级。半导体制造在寡头竞争的市场格局下，要保持生存和发展，就必须不断研发新的技术，争取引领技术潮流，因此，各厂商全力突破先进技术，掌握先进产能的动机强烈。硅片尺寸在2000年左右进入12英寸后，正在向18英寸发展；2020年国际前沿厂商利用EUV突破5nm技术，其他厂商也在快速跟进。在这样一个技术大换代的时代，即使出现产能过剩的风险，半导体厂商也会受竞争逼迫，在中短期内保持投资力度。。

3.      工艺步骤大增带来设备并行需求

先进制程芯片制造对工艺精度提出了更高的要求，为了满足相应需求，往往要采取多重图形工艺，对晶圆进行反复不断地沉积、刻蚀。虽然EUV极紫外光刻可以在7nm制程上极大减少步骤数量，但随着制程要求越来越高，步骤数还会迅速增长。为了保障工艺稳定，实现流水线生产，晶圆厂往往会购置许多台设备，全流程中的每一道重要工序都由一一台专门的设备负责。举一个简化的例子，如果在生产过程中需要对晶圆进行4次沉积、刻蚀操作，厂商不会买一台沉积设备、一台刻蚀设备，将晶圆在两个设备之间反复传送，每次输入调用不同的参数和程序，最后完成制造，而是会选择为每条流水线购买4台沉积设备、4台刻蚀设备，交替放置，分别固定的设置好每台设备的参数和程序，这样就可以保证晶圆加工的高效、稳定。

4.      精细化要求导致单独处理替代批量处理

先进制程下，对于各种处理工艺的精细度要求都会更高，很多过去可以进行批量处理的工艺，如炉式热处理和多晶圆清洗，未来会逐渐无法适应先进制程的要求，厂商将不得不用RTP和单晶圆清洗工艺进行替代。这些设备可以在先进制程下拥有更高的良率，但却极大增加了相关工艺所需的时间成本，为了保证流水线的顺畅，适应其他工艺的生产速度，厂商会一次性订购更多相关设备，通过并行处理的方式提高效率，而这又会进一步增加设备需求。

5.      设备技术难度增加，单价升高

先进制程的芯片本身线程大幅缩短，导致制造的工艺不得不全面走向精细化。14nm以下的线程已经过于精细，突破了普通紫外光波长所能适应的极限，光刻设备不得不转向EUV极紫外光技术路线。此外，先进制程芯片的不仅横向集成度大增，纵向集成度也在不断攀升，随着金属层数的增加和先进但复杂的鳍式电晶体FinFet和环绕式电晶体GAAFet的大量应用，芯片从2.5维走向3维已成必然趋势，进一步提高了对半导体设备的技术要求。

当前，新一代半导体设备的技术含量前所未有的提高，技术价值高昂，同时，极高的技术壁垒又进一步加强了产品垄断，最终导致新一代半导体设备的单价远远高于过去。比如12寸0.13微米制程的光刻机价格约为1亿元，而12寸45纳米沉浸式光刻机约为4亿元，12寸5纳米极紫外光(EUV)的光刻机更高达8亿元，超过一台F22战斗机的价格。

6.      中国的市场份额快速提升

在全球半导体产业格局中，中国国内半导体设备厂商在政策支持和市场需求的双重推动下，加速了国产替代进程。同时，中国国内厂商在多个细分领域取得了显著进步，已覆盖刻蚀设备、薄膜沉积设备、清洗设备、离子注入设备等，并逐步打破国际厂商的垄断。例如，中微公司的介质刻蚀机已广泛应用于国内外主流晶圆厂的28nm及以下制程生产线，并在5nm制程取得突破；北方华创则在硅刻蚀和金属刻蚀领域表现突出，其55/65nm硅刻蚀机已成为中芯国际的Baseline设备。