01 產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈貫穿半導(dǎo)體制造全流程，涵蓋上游零部件與材料、中游核心設(shè)備制造、下游晶圓制造與封測(cè)應(yīng)用，形成高度專業(yè)化與技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。上游環(huán)節(jié)包括半導(dǎo)體零部件（如機(jī)械件、電氣元件）、材料（如光刻膠、高純度硅片），其技術(shù)精度直接影響設(shè)備性能。

中游聚焦光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備等核心設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)，是產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)高地。

下游則涉及晶圓廠（如中芯國際、臺(tái)積電）的制造需求及封測(cè)企業(yè)（如長電科技）的工藝適配，最終服務(wù)于消費(fèi)電子、汽車電子、人工智能等終端領(lǐng)域。

02 行業(yè)概述

2.1 行業(yè)定義與分類?

半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的基石，負(fù)責(zé)將設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為實(shí)際芯片。根據(jù)制造流程，可分為前道工藝設(shè)備（晶圓制造）和后道工藝設(shè)備（封裝測(cè)試）。前道設(shè)備包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備等，核心功能是在晶圓上構(gòu)建納米級(jí)電路；后道設(shè)備以分選機(jī)、探針臺(tái)為主，負(fù)責(zé)芯片性能測(cè)試與封裝。其中，前道設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模占比超90%，是行業(yè)競爭的核心戰(zhàn)場(chǎng)。

2.2 市場(chǎng)現(xiàn)狀與競爭格局?

2024年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1170億美元，中國大陸以42.3%的份額成為最大市場(chǎng)，設(shè)備支出同比增長35.4%。然而，美系廠商主導(dǎo)全球市場(chǎng)，ASML、AMAT、LAM等企業(yè)占據(jù)光刻機(jī)、薄膜沉積設(shè)備等高端領(lǐng)域80%以上份額。國產(chǎn)設(shè)備雖在清洗、去膠等環(huán)節(jié)國產(chǎn)化率超50%，但在光刻、量測(cè)等核心設(shè)備上仍依賴進(jìn)口，國產(chǎn)化率不足5%。

2.3 行業(yè)特點(diǎn)

技術(shù)驅(qū)動(dòng)增長：摩爾定律推動(dòng)制程微縮，7nm以下工藝對(duì)設(shè)備精度要求提升，單位產(chǎn)能設(shè)備投資額增長3-5倍。

周期性與成長性并存：短期受全球半導(dǎo)體景氣度影響（如存儲(chǔ)芯片周期波動(dòng)），長期受益于AI、汽車電子等需求拉動(dòng)，2025年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)突破1210億美元。

03 上游產(chǎn)業(yè)鏈：核心零部件與材料

3.1 半導(dǎo)體零部件

關(guān)鍵作用：零部件占設(shè)備成本約90%，包括機(jī)械類（反應(yīng)腔、靜電卡盤）、電氣類（射頻電源、傳感器）、光學(xué)類（激光光源、物鏡）等。例如，反應(yīng)腔的耐腐蝕性直接影響刻蝕設(shè)備壽命，射頻電源的穩(wěn)定性決定薄膜沉積均勻性。

市場(chǎng)格局：全球市場(chǎng)由美日企業(yè)主導(dǎo)，如美國MKS（射頻電源）、日本京瓷（陶瓷部件），國內(nèi)企業(yè)在中低端機(jī)械件（如北方華創(chuàng)的傳輸腔）實(shí)現(xiàn)替代，但高端光學(xué)元件（如ASML的EUV光學(xué)系統(tǒng)）仍依賴進(jìn)口。

國產(chǎn)化進(jìn)展：江豐電子的靶材、中微公司的射頻電源已進(jìn)入中芯國際產(chǎn)線，2025年機(jī)械類零部件國產(chǎn)化率有望提升至35%。

3.2 半導(dǎo)體材料?

光刻膠：用于圖形轉(zhuǎn)移，高端ArF光刻膠被日本JSR壟斷，國產(chǎn)企業(yè)（如上海新陽）突破28nm節(jié)點(diǎn)，2024年銷售額占比提升至8%。

高純度硅片：12英寸硅片全球市場(chǎng)由信越化學(xué)、SUMCO主導(dǎo)，國內(nèi)立昂微、滬硅產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)12英寸硅片量產(chǎn)，純度達(dá)99.9999%，滿足28nm工藝需求。

電子氣體：刻蝕氣體（如CF4）、沉積氣體（如SiH4）市場(chǎng)被林德、空氣產(chǎn)品公司壟斷，國內(nèi)華特氣體、金宏氣體實(shí)現(xiàn)部分替代，純度達(dá)6N級(jí)別。

04 中游產(chǎn)業(yè)鏈：核心設(shè)備制造

4.1 光刻機(jī)：“卡脖子”核心設(shè)備

技術(shù)壁壘：EUV光刻機(jī)單價(jià)超1.5億美元，光源波長13.5nm，全球僅ASML具備量產(chǎn)能力。國產(chǎn)上海微電子的SSA800實(shí)現(xiàn)90nm量產(chǎn)，28nm浸沒式光刻機(jī)進(jìn)入驗(yàn)證階段。

市場(chǎng)需求：2024年全球光刻機(jī)出貨量681臺(tái)，其中EUV占7.3%，ArFi占15.4%。中國大陸需求占比36%，但ASML對(duì)華出口受限，國產(chǎn)替代迫在眉睫。

4.2 刻蝕設(shè)備：國產(chǎn)替代先鋒?

技術(shù)分類：分為干法刻蝕（等離子體刻蝕）和濕法刻蝕，7nm工藝需刻蝕步驟超140次。中微公司的5nm刻蝕機(jī)進(jìn)入臺(tái)積電產(chǎn)線，北方華創(chuàng)的14nm刻蝕機(jī)通過中芯國際驗(yàn)證。

市場(chǎng)規(guī)模：2025年全球刻蝕設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)181億美元，國內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)份額從2020年的12%提升至2024年的26%。

4.3 薄膜沉積設(shè)備：工藝復(fù)雜度最高?

技術(shù)路線：包括PVD（物理氣相沉積）、CVD（化學(xué)氣相沉積）、ALD（原子層沉積）。拓荊科技的PECVD設(shè)備用于長江存儲(chǔ)3D NAND產(chǎn)線，中微公司的ALD設(shè)備實(shí)現(xiàn)5nm高k介質(zhì)沉積。

市場(chǎng)競爭：應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體占全球70%份額，國內(nèi)企業(yè)2024年市場(chǎng)占有率15%，2025年有望突破20%。

4.4 量檢測(cè)設(shè)備：良率保障關(guān)鍵?

技術(shù)挑戰(zhàn)：明場(chǎng)檢測(cè)精度達(dá)納米級(jí)，暗場(chǎng)檢測(cè)可識(shí)別缺陷類型。中科飛測(cè)的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)入長電科技產(chǎn)線，精測(cè)電子的膜厚量測(cè)設(shè)備通過中芯國際驗(yàn)證。

市場(chǎng)規(guī)模：2025年全球量檢測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模157億美元，國內(nèi)企業(yè)市占率不足10%，但增速超30%。

4.5 其他核心設(shè)備?

離子注入機(jī)：凱世通的低能大束流設(shè)備用于士蘭微產(chǎn)線，北方華創(chuàng)的SiriusMC313實(shí)現(xiàn)28nm工藝全覆蓋。

清洗設(shè)備：盛美上海的兆聲波清洗機(jī)市場(chǎng)份額7%，2024年?duì)I收增長55%，毛利率46.2%。

CMP拋光設(shè)備：華海清科的12英寸拋光機(jī)用于長江存儲(chǔ)，平整度控制在0.1nm以內(nèi)，2024年出貨量超100臺(tái)。

半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備：應(yīng)用于上游設(shè)計(jì)、下游封測(cè)環(huán)節(jié)中，目的是檢查芯片的性能是否符合要求，是一種電性、功能性的檢測(cè)，用于檢查芯片是否達(dá)到性能要求。后道測(cè)試關(guān)注的是在所有晶圓工藝完成后芯片的各種電性功能，主要可以分為 CP 晶圓測(cè)試、FT 芯片成品測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)。

05 下游產(chǎn)業(yè)鏈：應(yīng)用場(chǎng)景與市場(chǎng)需求

5.1 晶圓制造：擴(kuò)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)備需求

先進(jìn)制程：臺(tái)積電3nm工藝廠設(shè)備投資超300億美元，中芯國際北京廠（12英寸）新增產(chǎn)能10萬片/月，拉動(dòng)刻蝕、薄膜沉積設(shè)備需求。

成熟制程：華虹半導(dǎo)體無錫廠（12英寸）聚焦55-28nm，2025年產(chǎn)能達(dá)36萬片/月，帶動(dòng)國產(chǎn)設(shè)備（如中微公司刻蝕機(jī)）采購。

5.2 封裝測(cè)試：先進(jìn)封裝帶來新機(jī)遇?

技術(shù)趨勢(shì)：2.5D/3D封裝、Chiplet技術(shù)推動(dòng)后道設(shè)備需求，長電科技的SiP封裝產(chǎn)線引入國產(chǎn)分選機(jī)（如長川科技），效率提升20%。

市場(chǎng)規(guī)模：2025年全球封裝設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模超60億美元，國內(nèi)企業(yè)（如新益昌）在固晶機(jī)領(lǐng)域市占率提升至15%。

5.3 終端應(yīng)用：AI與汽車電子爆發(fā)

AI服務(wù)器：英偉達(dá)H100芯片需5nm刻蝕機(jī)140臺(tái)，推動(dòng)ASML、中微公司設(shè)備訂單增長。

智能汽車：單車芯片用量超2000顆，比亞迪半導(dǎo)體廠新增28nm產(chǎn)線，采購北方華創(chuàng)刻蝕機(jī)、拓荊科技薄膜沉積設(shè)備。

06 行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

6.1 技術(shù)突破：國產(chǎn)設(shè)備從“能用”到“好用”?

光刻技術(shù)：上海微電子28nm光刻機(jī)2025年量產(chǎn)，采用雙工件臺(tái)技術(shù)，套刻精度≤3nm。

刻蝕與薄膜沉積：中微公司5nm刻蝕機(jī)全工藝覆蓋，拓荊科技ALD設(shè)備實(shí)現(xiàn)原子級(jí)沉積，厚度均勻性≤1%。

6.2 國產(chǎn)替代：政策與市場(chǎng)雙輪驅(qū)動(dòng)?

政策支持：國家大基金三期投入1800億元，重點(diǎn)扶持光刻、量測(cè)設(shè)備。地方政府（如合肥）對(duì)采購國產(chǎn)設(shè)備的晶圓廠給予30%補(bǔ)貼。

市場(chǎng)需求：國內(nèi)晶圓廠2025年設(shè)備采購額超500億美元，國產(chǎn)設(shè)備占比目標(biāo)35%，刻蝕、清洗設(shè)備率先實(shí)現(xiàn)過半替代。

6.3 新興需求：AI與先進(jìn)封裝重塑產(chǎn)業(yè)格局?

AI算力需求：2025年全球AI芯片市場(chǎng)規(guī)模超700億美元，帶動(dòng)EUV光刻機(jī)、5nm刻蝕機(jī)需求增長。

先進(jìn)封裝設(shè)備：混合鍵合設(shè)備（如拓荊科技）市場(chǎng)規(guī)模2027年有望達(dá)20億美元，用于HBM、Chiplet等先進(jìn)封裝。

6.4 全球競爭：產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)與地緣政治影響?

供應(yīng)鏈自主：美國對(duì)華設(shè)備出口限制升級(jí)，倒逼國內(nèi)加速28nm全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化，2025年目標(biāo)實(shí)現(xiàn)光刻、刻蝕、薄膜沉積設(shè)備自主率超60%。

區(qū)域布局：中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)在成熟制程領(lǐng)域建立優(yōu)勢(shì)，逐步向先進(jìn)制程滲透，同時(shí)拓展海外市場(chǎng)（如中微公司進(jìn)入臺(tái)積電亞利桑那廠）。