半导体设备行业发展情况及面临挑战
思瀚产业研究院    2025-11-21

（1）半导体产业概述

半导体器件通过材料和结构上的设计达到控制电流传输的目的，并以此为基础构建各类高效的信号、能量处理电路，连接了人类社会发展所需的两大基础要素——信息和能源。这是半导体在当今社会广泛应用的根本原因，也为该产业的蓬勃兴盛注入了源源不绝的动力。

整体来看，中国大陆已然是全球最大的半导体消费市场，也是全球重要的半导体投资市场，但供应链若干环节的国产供应能力偏低，部分半导体高端器件和高端设备存在对外依存现象。

目前，中国大陆半导体产业界积极探索各种创新技术路线，主要包括新工艺（激光退火及改性、原子层刻蚀、原子层薄膜沉积、超低能离子注入等）、新结构（同质集成、异构集成、键合堆叠、光电集成、Chiplets 等）、新材料（用于逻辑芯片沟道填充的高迁移率材料金属锗、用于 NAND Flash 芯片制造的铁电材料、用于 DRAM 芯片制造的铟镓锌氧化物材料等）三个方面，从而实现先进工艺从无到有的突破。

激光工艺正在前述先进场景中持续展现应用潜力，并成为未来较长一段期间内助力前沿技术突破的重要工具。例如中国台湾半导体研究所在 IEDM 2021 上发布的采用纳秒绿光激光退火工艺实现多层锗单晶沟道，同时利用 USJLA 设备实现超浅结杂质激活从而制备多层 FinFET 结构芯片，最终与硅芯片实现了异构集成。类似的技术突破也将进一步提升激光半导体工艺等相关设备的重要性及需求量。

（2）半导体产业结构

半导体产业由上游的软硬件材料及设备供应、中游的设计与生产、下游的模组制造与应用共同组成。

软件、材料及设备是半导体器件设计与生产的先决条件，其供应稳定性直接关联到整个行业的产出效率与创新能力。

（3）半导体行业投资趋势

近年来，半导体产业展现出显著的成长性，产业投资规模维持高位；加之半导体成为当前国际科技竞争的焦点之一，全球各主要国家/地区普遍采取了包括资金补贴在内的一系列举措以促进当地半导体产业发展，进一步推高了行业整体的投资规模。IC Insights 等机构数据显示，全球半导体行业资本性支出已常年维持于 1,600 亿美元水平。

SEMI 报告显示，中国大陆将成为未来数年间全球半导体产能扩张的主要区域，2022 年至 2026 年，中国大陆计划运营的新晶圆厂数量为 44 个，占全球新经营晶圆厂比例达 40.37%。对于技术含量较高的集成电路，中国大陆产能也快速提升，Knometa Research 数据显示，2022 年至 2026 年，中国大陆集成电路产能全球占比将从 18.2%上升至 22.3%，并预计在 2026 年超越中国台湾成为全球最大的集成电路供应地区。中国大陆的产能增长将带来大量设备增量需求及一定的存量替换需求。

（4）半导体设备行业发展情况

设备系半导体产业最主要的投资对象，通常占据产业总资本支出的75%~80%。随着半导体产业资本性支出提升，以及先进制程工艺步骤增加导致设备需求量大幅增长（IBS 数据显示，万片晶圆产能的设备投资额已由 90nm 时代的 4.3 亿元增长至 3nm 时代的 43 亿元），半导体设备市场规模加速扩容。

2016 年起，智能手机、可穿戴设备等终端需求增长以及半导体制造工艺持续升级带动全球半导体产业投资规模整体呈现增长态势。2023 年，消费电子产品需求疲软，且前期大规模产能扩张导致部分未来需求提前释放，因此全球半导体设备市场规模有所收 缩 ， SEMI 数据显示，当年全球半导体设备销售额为1,062.5 亿美元。

但随着晶圆厂建设项目稳步推进、产能扩张以及技术迁移，设备市场经历短暂下调后即重拾增长态势；加之在 AI 发展驱动下，HBM 等新型逻辑、存储、功率器件及三维堆叠、异构集成等新型先进封装需要的全新工艺技术将推动设备迭代换新，进一步拉高设备市场规模，2024 年全球半导体设备销售额达到 1,171.4 亿美元。

2021 年以来，中国大陆多年蝉联半导体设备最大单一市场地位。2024 年，中国大陆市场占比达到 42.30%，销售额为 495.5 亿美元。

2、面临的挑战

（1）长期资金、高端人才供应有限

半导体设备行业是典型的资金技术密集型产业，对资金和高端人才需求量长期维持高位。由于国内半导体设备行业起步较晚，产业竞争优势尚未完全建立，投资风险与资本回报存在错配，且行业内高端技术人才较为缺乏，导致长期资金、高端人才供应有限，在一定程度上制约了行业的快速发展。

（2）产业验证机会不足

境外设备供应商与客户经过长期验证磨合形成了大量成功案例，同时基于境外成熟供应链有助于半导体制造厂商尽快突破工艺研发瓶颈、控制良率并加速产业化。而国内半导体设备产业处于后发地位，产线验证机会有限，且需主动兼容境外厂商对标产品，产线验证难度较高。目前，国内设备厂商正积极利用供应链重塑的发展窗口期，发挥高度定制、本地稳定供应、快速响应以及性价比方面的优势主动寻求产业合作机会。

（3）产业链仍处于变革早期阶段

半导体设备行业的发展是在上游供应支持、下游需求牵引以及同行业协调发展的基础上建立的。目前，产业链仍处于变革早期阶段，半导体激光工艺设备所依赖的上游核心零部件国产供应体系尚未达到完备状态，下游先进制程、异构集成等相关技术的渗透率仍在爬升阶段，配套的国产高端设备也仍在突破当中，产业发展环境仍有优化空间。

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