本文将对半导体设备行业市场现状、产业链、行业发展趋势、部分重点公司概况等进行梳理，以供参考。
一、市场现状
全球半导体设备市场规模创新高，中国大陆投资持续加大。根据SEMI数据，2024 年全球半导体设备市场规模达到1170亿美元，同比增长10.2%，创历史新高。从区域来看，中国大陆、韩国和中国台湾省仍然是半导体设备支出的前三大市场，2024年全球份额分别为42.3%、17.5%、14.1%。中国大陆继续加大资本开支，2024年设备支出达到了495.5亿美元，同比增长35.4%。
美系厂商占据全球半导体设备市场较大份额。根据CINNO数据，2024年全球半导体设备商Top10营收合计超过1100亿美元，同比增长约10%。2024年全球前五大半导体设备厂商排名无变化，分别为ASML、AMAT、LAM、TEL、KLA；从营收金额来看，2024年前五大设备商的半导体业务的营收合计近900亿美元，约占比Top10营收合计的85%。北方华创作为Top10中唯一的中国半导体设备厂商，2023年首次进入全球Top10，2024年排名由第八上升至第六。
根据TrendForce 集邦咨询统计，目前去胶设备国产化率已超过80%，清洗设备50%-60%，刻蚀设备55%-65%，热处理设备30%-40%，CMP设备30%-40%，这些环节目前国产替代进展较快；而PVD设备国产化率约10%-20%，CVD/ALD设备 5%-10%，涂胶显影设备5%-10%，离子注入设备10%-20%，量/检测设备1%-10%，光刻设备 0%-1%，这些环节目前国产化率仍较低，需要关注国产突破进程。
国产半导体设备公司营收业绩高速增长，市场份额逐步提升。设备行业核心公司（北方华创、中微公司盛美上海、拓荆科技、华海清科、中科飞测、精测电子、长川科技、芯源微、华峰测控、至纯科技、新益昌、芯碁微装、万业企业）2401-03年营业总收入合计达到459亿元，同比增长34%，归母净利润合计达到82.2亿元，同比增长25.1%。
回顾国产核心半导体设备公司2019-2023年业绩发展，2019年14家公司合计营收138.1亿元，2023年增长至509.3亿元，CAGR达38.6%，中国大陆半导体设备销售额自2019年134.5亿美元增长至365.9亿美元，CAGR为28.4%，国产厂商复合增速明显高于市场销售增速，反映了国产设备供应商产品实现陆续放量，国产替代加速进行，份额持续提升。从归母净利润来看，14家公司合计归母净利润自2019年15.9亿元增长至 2023年 95.9亿元，CAGR达 56.7%，反映国产供应商在营收保持高速增长同时，盈利能力不断改善，国产供应商大力投入研发以追赶海外龙头，利润端承受较大压力但仍然表现优异，彰显国产供应商强大韧性及竞争力。
设备厂商在手订单充足，合同负债保持较高增速。截至2024年三季度末设备板块主要公司合同负债合计为183.9亿元，环比持续增长，相较于21Q4的98.7亿元，合同负债总计实现近乎翻倍增长，彰显订单充沛。
研发费用维持高位。近两年国内设备厂商研发费用率维持高位，持续大力投入研发，完善产品品类、进行产品迭代，提升核心竞争力，2019年14家公司合计研发费用为12.6亿元，研发费用率为10.8%,2023 年研发费用达72.8亿元，费用率达 14.3%，可见国内厂商高度重视研发以实现产品突破，24Q1-Q3合计研发费用为65.9亿元，费用率维持 14.3%。
二、产业链分析
半导体设备是半导体产业链的基石，属于上游支撑性产业。半导体设备位于半导体产业链的上游，中游制造厂商在采购设备后，按物理版图通过一定工序对晶圆进行制造加工与封装测试，得到的各类半导体产品被广泛应用于新能源、云计算、消费电子、汽车电子、物联网、军工国防等传统及新兴领域。
1、半导体零部件受益国产化浪潮，国内市场空间广阔
半导体零部件处于芯片制造产业链上游，供应半导体设备及晶圆厂。在产业链中，半导体零部件处于半导体设备上游，零部件组成模组、子系统后，半导体设备由上游零部件产品组装而成。半导体零部件除了向半导体设备厂商供应外，晶圆厂也会直接购买部分半导体零部件作为替换件，部分零部件具有耗材属性需定期更换。
半导体零部件国产化率提升是产业链自主可控最深层次一环，产品高端化仍有巨大国产替代空间。半导体产业国产自主可控趋势逐步向产业链上游延伸，解决“卡脖子”问题最终需要完成半导体设备零部件的国产替代。当前中低端零部件国产厂商技术水平已达可替代程度、但实际市场份额仍相对较低，而高端零部件当前国产厂商产品仍有一定差距，国产化率提升空间大。
半导体设备零部件中机械类价值量最大，各分类中均有关键部件。半导体设备零部件包括机械、电气机电一体、气体/液体/真空系统、仪器仪表、光学、其他，共7大种类。其中机械类价值量占比最高,占设备成本比例达到20~40%，可细分为金属与非金属两大类。电气类、机电一体、气体/液体/真空系统价值量占比均在10%以上，射频电源、EFEM、气柜（gasbox）、真空阀等关键部件均有较大国产化空间。
零部件占据半导体设备营业成本约90%，市场规模约为半导体设备4成。根据几大A股上市半导体设备公司财报，其营业成本中约9成为直接材料成本，直接材料主要即半导体零部件，半导体设备企业毛利率整体在40%~55%，则对应半导体零部件市场估算约为半导体设备市场规模的40%。一方面半导体零部件市场伴随设备市场同步增长，另一方面设备环节间的市场增速差异同样将影响各零部件品类的市场潜力。
2、半导体设备
（1）光刻机
光刻机是芯片制造的核心设备。光刻技术水平直接决定了芯片的最小线宽，定义半导体器件的特征尺寸，直接决定芯片的制程水平和性能水平。先进技术节点的芯片制造需要60-90步光刻工艺，光刻成本占比约为30%，耗费时间占比约为40-50%，光刻机能够将芯片图案投影到硅片上，实现微小结构的制造。
光刻机是光刻技术的关键装备。光刻机主要结构涵盖光源、照明系统、掩模台、掩模传输系统，投影光刻物镜、工件台、硅片传输系统等，其中根据光源的不同光刻机可分为G-line光刻机、I-line光刻机、KrF光刻机、ArF光刻机（包括ArF Dry 和ArFi，统称为DUV光刻机）、EUV光刻机等。
2024年全球光刻机设备市场规模约为315亿美元，是市场占比最大的细分设备。据世界半导体贸易统计协会数据，2024年全球半导体市场规模为6280亿美元，同比增长19.1%，ASML预测2030年行业规模将突破万亿美元，伴随半导体行业的持续上升，设备作为基础，市场规模随半导体行业周期上行而持续增长，光刻机设备作为半导体设备核心细分，根据中商产业研究院数据，2024年全球光刻机市场规模增至315亿美元。
全球光刻机市场的主要竞争者包括ASML、Nikon 和Canon，其中ASML占据着绝对的主导地位。具体来说，ASML的市场份额为82.1%，Canon 为 10.2%，而Nikon 为7.7%。在超高端光刻机 EUV 领域，ASML 独占市场，它是全球唯一能够设计和制造 EUV光刻机的公司。同时，在高端光刻机的ArFi 和 ArF Dry领域，ASML也占据主导地位。Canon 则主要集中在 i-line 和 KrF 光刻机领域，而 Nikon 则涵盖了除 EUV 之外的多个领域。
中国为半导体设备最大市场，光刻机需求量较大。中国大陆是最大的半导体设备市场，同时也是ASML的最大客户之一，2024年ASML在中国大陆营收为101.95亿欧元，占比36.1%。
（2）刻蚀设备
刻蚀的目的是按照图纸切割衬底或衬底上的薄膜。刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法，有选择地把没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜层除去，从而在薄膜上得到和抗蚀剂膜上完全一致的图形，它在整个半导体工艺中是至关重要的一个步骤，刻蚀可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀。1）湿法刻蚀:使用液态化学溶液与材料表面发生化学反应，通常是各向同性的，但也可以通过对特定材料或品体取向的选择性刻蚀来实现各向异性，用于金属刻蚀艺术、某些半导体工艺的初步图案制作。2）干法刻蚀：使用气体和等离子体进行刻蚀，不涉及液态化学物质，可以是物理或化学过程，通常是各向异性的，能够实现高精度和复杂图案的刻蚀，常用于半导体制造中的深孔、槽和微结构的制作。干法刻蚀是目前主流的刻蚀技术，其中以等离子体干法刻蚀为主导。
（3）薄膜沉积设备
薄膜沉积设备按工艺原理可分为PVD、CVD 和 ALD，用于在基材上沉积纳米级薄膜，配合蚀刻和抛光工艺，制造多层导电或绝缘层。
1）PVD（物理气相沉积）：在真空条件下，通过物理方法将材料源气化为气态原子或分子，或部分电离成离子，然后在基体表面沉积薄膜。分为真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。PVD 生长机理简单，沉积速率高，但通常只适用于平面膜层。
2）CVD（化学气相沉积）:通过化学反应，利用加热、等离子或光辐射等能源，使气态或蒸汽状态的化学物质在反应器内形成固态沉积物。分为介质化学气相沉积（DCVD）和金属化学气相沉积（MCVD）。DCVD包括PECVD、SACVD、DALD等:MCVD包括LPCVD、MOCVD、MALD等。
3）ALD（原子层沉积）：通过化学反应将物质以单原子膜形式逐层沉积在基底表面。ALD 具有自限制生长特点，可精确控制膜厚，薄膜均匀性好，台阶覆盖率高，适合深槽结构。广泛应用于28nm 以下双曝光工艺、高k 材料、金属栅、STI、BSI 等工艺，是制约逻辑芯片制程的核心因素之一，也用于CMOS 器件、存储芯片、TSV 封装等。
CVD领域PECVD设备占比较高，PVD领域主要为溅射PVD设备。常压化学气相沉积（APCVD）是最早的CVD设备，结构简单、沉积速率高，广泛应用于工业生产中。低压化学气相沉积（LPCVD）是在APCVD的基础上发展起来的。等离子体增强化学气相沉积设备（PECVD）在从亚微米发展到90nm的IC制造技术过程中，扮演了重要的角色，由于等离子体的作用，化学反应温度明显降低，薄膜纯度得到提高，致密度得以加强，是当前应用最为广泛的CVD设备，在薄膜沉积设备中占比达33%。次常压化学气相沉积（SACVD）主要应用于沟槽填充工艺。在PVD设备中，溅射设备占主要份额。
国内薄膜沉积设备市场潜力巨大，国产厂商份额提升空间广阔。主要厂商中，北方华创的PVD技术覆盖逻辑和存储芯片金属化制程，CVD拓展了DCVD和MCVD等产品，HDPCVD和高介电常数 ALD实现量产;拓荆科技拥有全系列 PECVD 薄膜材料设备，PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD等产品已产业化；中微公司的CVD钨设备通过存储客户端验证，并开发了 HAR钨设备;微导纳米是国内首家将量产型 High-kALD 设备应用于集成电路前道生产线的厂商，其产品覆盖多种薄膜材料。从营收来看，2023年北方华创营收超60 亿元，拓荆科技25.7亿元，微导纳米 1.2亿元。2023年中国薄膜沉积设备市场规模约72.8亿美元，国产厂商本土市占率不足 20%，份额提升空间大。
（4）量检测设备
前道量/检测在芯片制程中起着至关重要的作用，是提高芯片良率、降低制造成本、推进工艺迭代的重要环节。过程控制设备包括应用于量测和检测设备，用于芯片生产过程中精度、缺陷等保障，并且协助优化设备运行，提升成品率。
1）量测设备：主要用于精准测量半导体晶圆上的结构尺寸和材料特性，如薄膜的厚度、关键尺寸（如线宽）、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数，以确保晶圆制造过程中的工艺步骤符合设计规格，进而保证产品的质量和性能。集成电路结构的日益复杂和工艺节点的缩小，对量测设备的高精度和高重复性提出来要求。
2）检测设备：通过扫描晶圆表面，识别和定位可能影响良率的缺陷，检测晶圆表面或电路结构中的缺陷和异常情况，如颗粒污染、表面划伤、开短路等，以防止缺陷对芯片的工艺性能产生不良影响。
（5）离子注入设备
离子注入是半导体器件和集成电路生产的核心工艺之一。芯片制作过程中，为调控材料性能，改变材料电学性质，需掺入不同种类元素，这些元素以带电离子的形式被加速至预定能量并注入至特定半导体材料中，以实现原子的替换或添加，离子注入机发挥重要作用，光刻机定义芯片的结构，离子注入机通过离子束注入实现精准掺杂，从而定义芯片的电学特性，是必不可少的装备。离子注入机由离子源、离子引入和质量分析器、加速管、扫描系统和工艺腔组成。
离子注入设备市场规模攀升，国产替代空间巨大。国际半导体产业协会（SEMI）数据显示，2024年全球离子注入设备市场规模达276亿元，至2030年有望攀升达307亿元。其中，国内市场空间约160亿元，国产替代潜力巨大。
全球离子注入设备海外主导。全球离子注入设备主要以AMAT、Axcelis、Nissin 及 SEN 等国外厂商为主导，2024年AMAT占据全球62.65%的销量市场份额，主要产品包括大部分市场所需的离子注入机：大束流离子注入机、中束流离子注入机、超高剂量的离子注入机；Axcelis 主要产品为高能离子注入机；日本 Nissin 主要生产中束流离子注入机。国内离子注入机市场也基本被 AMAT、Axcelis、Nissin 垄断。海关统计数据在线查询平台公布的数据显示，2024年13类主要半导体设备中，离子注入机进口金额增长最快，同比增长35.9％，其中进口额前两名为美国和日本。
（6）清洗设备
半导体制造过程关键设备，确保芯片良率与产品性能。半导体清洗设备针对不同的工艺需求，对晶圆表面进行无损伤清洗，去除硅片制造、晶圆制造和封装测试过程中可能存在的颗粒、自然氧化层、金属污染、有机物、牺牲层、抛光残留物等杂质，避免其影响芯片良率和产品性能，为下一步工艺准备良好条件，在半导体制造过程中发挥着至关重要的作用。
湿法清洗是目前主流技术路线，占芯片制造清洗步骤数量的90%以上。根据清洗介质，半导体清洗技术主要分为湿法清洗和干法清洗。湿法清洗采用特定的化学药液和去离子水，通过化学反应去除晶圆表面杂质，可同时采用超声波、加热、真空等技术手段作为辅助，是目前的主流技术路线，占芯片制造清洗步骤数量的90%以上。干法清洗不依赖于化学溶剂，主要采用气态氢氟酸刻蚀不规则分布的有结构的晶圆二氧化硅层，对不同薄膜有高选择比，但可清洗污染物较为单一，主要应用于28nm及以下技术节点的逻辑产品和存储产品。
全球半导体清洗设备市场高度集中，海外厂商占据垄断地位。根据盛美上海2024年年报数据，全球半导体清洗设备市场高度集中，尤其在单片清洗设备领域DNS、TEL、LAM 与 SEMES 四家公司合计市场占有率达到90%以上，其中DNS市场份额最高，市场占有率在 33%以上。本土12英寸晶圆厂清洗设备主要来自DNS、盛美、LAM、TEL。海外厂商凭借可选配腔体数、每小时晶圆产能、制程节点上领先等优势，占据全球清洗设备市场垄断地位。2023 年全球半导体清洗设备 DNS、TEL、LAM、SEMES 分别占比37%、22%、17%、10%，中国厂商起步相对较晚，市占率较低，盛美上海占比7%，排名第五，国产替代空间仍然广阔。
国产替代进程加速，国产化率提升。目前，全球半导体清洗设备市场海外厂商占据主导地位，市场集中度较高。DNS、TEL、Lam、SEMES 等海外巨头清洗设备多采用旋转喷淋技术，国内设备厂商主要采取差异化路线，积极研发兆声波、二流体等技术，并积极布局先进封装清洗设备，在全球竞争力得以不断提升，随着国内企业核心技术和工艺能力的提升，以及政府的政策支持和资金投入，国产半导体清洗设备有望在未来实现显著的市场替代，减少对国外技术的依赖。
（7）CMP抛光设备
CMP设备主要用于晶圆的全局平坦化处理，是半导体制造的关键设备之一。CMP主要通过化学腐蚀与机械研磨相结合的方法，去除晶圆表面多余材料，以实现纳米级的全局平坦化效果。在芯片制造过程中，每一层电路都需要通过CMP工艺确保表面平整，以保障后续的刻蚀或沉积工艺的顺利进行。根据应用端需求，可分为8英寸CMP设备、12英寸CMP 设备和6/8 英寸兼容CMP设备。
CMP设备广泛应用于半导体产业链中晶圆材料制造、半导体制造、封装测试环节。半导体产业链可分为晶圆材料制造、半导体设计、半导体制造、封装测试四大环节。其中，晶圆材料制造过程主要可分为拉晶、切割、研磨、抛光、清洗等，在抛光环节需应用CMP 设备得到平整的晶圆材料；半导体制造环节中的CMP工艺环节是CMP 设备最主要的应用场景；在封装测试环节，CMP设备主要应用于先进封装测试环节，其中TSV 技术、2.5D转接板、3DIC等环节应用到大量CMP工艺。
（8）半导体测试设备
测试是半导体检测重要一环，应用于上游设计、下游封测环节中，目的是检查芯片的性能是否符合要求，是一种电性、功能性的检测，用于检查芯片是否达到性能要求。后道测试关注的是在所有晶圆工艺完成后芯片的各种电性功能，主要可以分为CP 晶圆测试、FT 芯片成品测试两个环节。
1）CP晶圆测试：通过探针扎取芯片，将各类信号输入进芯片，通过抓取芯片的输出响应，计算、测试晶圆的性能。该环节发生在晶圆完成后、封装前，主要任务为挑拣出不合格裸片，统计晶圆上的管芯合格率、不合格管芯的确切位置，最终反映出晶圆的制造良率。CP 晶圆测试环节主要使用的设备为探针台、测试机。
2）FT芯片成品测试：FT测试即为终测，由于经历后道工序电路有损坏风险，因此在封装后要根据测试规范对电路成品进行全面性能检测。该环节发生在芯片封装后，主要任务为挑选出合格的成品电路，根据器件性能的参数指标进行分级，并记录各级的器件数以及各种参数的统计分布情况。FT芯片成品测试环节主要使用的设备为分选机、测试机。
半导体测试设备主要包括测试机、探针台和分选机。测试机用于检测芯片功能和性能，探针台与分选机实现被测晶圆/芯片与测试机功能模块连接。在半导体晶圆制造和封装测试中都需使用到测试设备。根据SEMI 数据，在测试设备中测试机、分选机和探针台的价值量分别为63%、17%和 15%。
（9）封装设备
传统封装设备按工艺流程主要分为晶圆减薄机、划片机、贴片机（固晶机）、引线键合机、塑封机及切筋成型机等。后道封装设备在半导体设备市场中占比约为6%，封装设备细分市场占比前三为贴片机、划片机和引线键合机。随着先进封装迅猛发展，传统封装设备的需求也有望水涨船高。此外诸如倒装、RDL、TSV、混合键合等新的封装工艺引入也带来光刻机、涂胶显影设备、薄膜沉积设备、刻蚀设备、CMP 设备、清洗设备等前道晶圆制造设备的新增量。
三、行业发展趋势
1、2025年半导体设备市场迎来爆发
生成式AI、智能汽车、物联网以及6G技术的加速部署，催生海量芯片需求。展望未来，SEMI 预计2025年全球半导体设备市场规模将达1210亿美元，2026年市场规模有望延续增长至1390亿美元。受益于国内晶圆厂持续扩产，中国大陆半导体设备全球份额逐步提升。
2、技术突破与国产化加速
半导体制造先进制程向2nm节点迈进，EUV光刻机主导高端市场，同时HBM4、Chiplet封装技术迭代推动存储与算力升级。在国内政策大力扶持下，半导体设备国产化进程显著加快。然而，光刻机等核心设备仍高度依赖进口，自主可控需求迫在眉睫。企业需持续加大研发投入，联合高校、科研机构攻关关键技术，逐步降低对国外技术的依赖。
2025年，国产半导体设备的竞争已悄然转向两个新维度:1）服务战:国际巨头的垄断不仅是技术，更是“设备-工艺-材料”的生态绑定。国产设备商开始仿效应用材料，提供从工艺调试到耗材配套的全生命周期服务，甚至与芯片设计公司联合开发定制化设备。2）成本战:日本出口管制导致进口设备成本飙升50%以上，而国产设备凭借供应链本土化优势，价格仅为进口设备的60%-70%。这种“性价比绞杀”正在改写晶圆厂的采购公式。
在全球产业链重构背景下，中国企业需加强上下游协同，以成熟制程为跳板，逐步向高端领域渗透。未来，随着国产替代政策的深入实施和成熟制程扩产的推进，中国半导体设备企业有望在细分领域实现“点突破”，逐步缩小与国际巨头的差距。同时，加强国际合作、突破核心技术和供应链壁垒也将是中国半导体设备产业发展的重要方向。
3、材料创新与绿色制造
碳化硅、硅光芯片等新材料技术在半导体领域崭露头角，有望突破传统硅基材料性能瓶颈。与此同时，环保工艺及可持续发展理念成为产业焦点，要求半导体设备企业在制造过程中降低能耗、减少废弃物排放。
尽管半导体设备行业当前呈现高景气度，但仍需警惕技术迭代风险以及地缘冲突对供应链造成的潜在冲击。技术快速更新换代可能使企业现有设备或技术储备瞬间过时，地缘冲突则可能引发原材料断供、海外市场准入受限等问题，企业唯有持续创新、灵活应变，方能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
四、部分重点公司概况
1、北方华创
产品矩阵日益丰富，技术创新引领发展。
1）AccuraLX 设备：公司推出 12 英寸电容耦合等离子体介质刻蚀机 Accura LX，主要覆盖逻辑领域多个技术节点中以 AIO（双大马士革刻蚀工艺）、