2025年全球半导体设备市场情况及发展趋势
思瀚产业研究院    2025-07-07

半导体设备通常可分为前道工艺设备（晶圆制造）和后道工艺设备（封装测试）两大类。其中，晶圆制造设备的市场规模占半导体设备整体市场规模 80%以上。半导体制造工艺繁多复杂，相比后道环节，前道晶圆制造技术难度更高、工艺更繁杂。

前道制造工艺主要包括氧化扩散、薄膜沉积、涂胶显影、光刻、离子注入、刻蚀、清洗、检测等，其中光刻、刻蚀和薄膜沉积是半导体制造三大核心工艺，对应设备为半导体制造中价值量占比最高的三大设备。

半导体设备市场集中度较高，基本由欧美日企业垄断，根据中信证券研究部数据，2023 年全球前五大半导体设备企业合计市场份额超过 90%；全球前三大设备商在光刻机、刻蚀机、薄膜沉积等核心设备方面的市场份额也在 90%以上。

2、半导体设备市场情况

（1）全球半导体设备市场情况

半导体设备处于半导体产业链的上游环节，是半导体产业的基石，是提升我国半导体产业链供应链韧性的关键。据 SEMI 统计数据显示，2023 年全球半导体设备市场规模达 1,059 亿美元，2011 至 2023 年间增长了 624 亿美元，年复合增长率达到 7.7%，保持高速增长趋势。SEMI 预计，2024 年全球半导体设备市场规模将达 1,128 亿美元，同比增长 6.7%。在未来两年还将继续增长，2025 年将增长至 1,210 亿美元，2026 年有望增长至 1,390 亿美元，持续刷新历史新高。

全球半导体设备行业集中度高，由少数寡头垄断。具体来看，发行人产品主要应用于半导体薄膜沉积设备和刻蚀设备，其中在薄膜沉积设备方面，全球市场基本由应用材料（AMAT）、泛林集团（LAM）、东京电子（TEL）、先晶半导体（ASM）等少数设备商垄断；在刻蚀设备方面，全球市场主要企业由泛林集团（LAM）、东京电子（TEL）和应用材料（AMAT）等少数设备商垄断。

（2）中国大陆半导体设备市场情况

根据 SEMI 统计数据显示，2020 年中国大陆凭借 187 亿美元销售金额首次成为全球半导体设备第一大市场，并开始连续多年保持第一。2011 至 2023 年，中国大陆半导体设备销售额增长了 329 亿美元，年复合增长率高达 21.04%，远超同期全球增幅。

2023 年，中国大陆半导体设备销售额 366 亿美元，同比增长29.47%，占全球市场比例达 34.56%。SEMI 预计，2024 年中国大陆半导体设备市场规模将达 490 亿美元，同比增长 33.88%，增速进一步提升。中国大陆市场规模占全球市场比例达 43.44%，较 2023 年提升约 8.88 个百分点。中国大陆半导体设备行业由于起步较晚，国产化率较低。

在国家“02 专项”的总体协调下，各半导体设备细分领域的国产化主要由极少数企业承担定向突围任务，行业集中情形较国际市场更为突出，不少国产细分半导体设备基本以一家厂商为主。中国大陆有全球最大的半导体消费市场和半导体设备销售市场，而半导体设备国产率较低，意味着中国大陆半导体设备行业存在大量国产替代空间。

资料来源：SEMI，思瀚产业研究院，智研咨询，万和证券研究所，华西证券研究所注：薄膜沉积设备中，PECVD 设备市场占比 33%，PVD 占 23%，管式 CVD 占 12%，立式LPCVD 占 11%，ALD 占 11%，MOCVD 占 4%，含 SACVD 在内的其他薄膜沉积设备占 6%

3、半导体设备行业发展趋势

（1）全球半导体景气度提升，AI 助力开启新一轮创新周期，推动半导体设备市场需求持续增长

人工智能（AI）的大量应用需求将带动新一轮半导体增长。一方面，算力需求激增带动算力产业链的资本开支持续增加，并带动 HBM、3D NAND 存储需求快速增长。另一方面，随着手机、PC、汽车、物联网等传统终端的 AI 应用落地，换机和升级需求增加，智能装置 AI 化将推动新一轮半导体增长，成为本轮半导体增长周期的驱动因素。随着半导体行业整体景气度的提升，全球晶圆厂产能大幅扩张。

根据 SEMI预计，2024 年，全球新增晶圆厂 60 座，其中有 23 座晶圆厂已开工建设，中国大陆开工建设的晶圆厂有 6 座，占比 26.09%；有 37 家新的晶圆厂已投入运营，中国大陆投入运营的晶圆厂有 19 座，占比 51.35%。2024-2027 年，全球预计投入运营 75 座新的 12 寸晶圆厂。其中，预计中国大陆从 2024 年的 29 座增长至2027 年的 71 座。随着新一轮晶圆厂产能扩张，半导体设备行业景气向上，市场呈现快速增长态势。

根据 SEMI 预计，2024 年全球半导体设备市场全年销售额再创新高，达到 1,128 亿美元；2025 年，全球半导体设备市场全年销售额预计达到 1,210 亿美元，增速进一步提升。中国大陆本土晶圆厂建厂的热潮和设备国产化需求将推动国产设备市场持续增长。

（2）先进制程和先进封装将带来半导体设备投资额提升，薄膜沉积和刻蚀等半导体设备用量大幅增加

在摩尔定律的影响下，元器件集成度的大幅提高要求线宽不断缩小，使得半导体制造工序愈为复杂，晶圆制造的设备投资金额也随之大幅提升。根据 IBS统计，28 纳米技术节点下，每万片的晶圆产能设备投资额 7.9 亿美元；技术节点达到 14 纳米、7 纳米，每万片的晶圆产能设备投资额分别达到 12.54 亿美元和22.84 亿美元。可见随着晶圆厂技术节点不断升级，晶圆厂扩产带来的设备资本开支将大幅提升。

随着半导体制程演进，工序步骤大幅增加，意味着晶圆厂需要投入更多半导体设备。根据 SEMI 统计，20 纳米制程所需工序约为 1,000 道，而 10 纳米、7纳米已超过 1,400 道。在线宽逐步缩小的过程中，薄膜沉积和刻蚀次数显著增加。以刻蚀工艺为例，14 纳米制程所需刻蚀步骤为 65 次，7 纳米制程提高至 140 次，5 纳米制程进一步提升至 160 次

半导体器件的结构也趋于复杂，存储器领域的 NAND 闪存已进入 3D 时代，复杂工艺催生出更多薄膜沉积和刻蚀等半导体设备的需求。3D NAND 制造工艺中，增加集成度的主要方法不再是缩小单层上线宽而是增大堆叠的层数，叠堆层数从 32 层、64 层量产向 128 层发展。刻蚀技术需要在氧化硅和氮化硅一对的叠层结构上，加工 40:1 到 60:1 的极深孔或极深的沟槽。

每层均需要经过薄膜沉积和刻蚀的工艺步骤，由此产生大量的薄膜沉积和刻蚀设备的需求。此外，由于先进制程越来越接近物理极限，先进封装接棒前道先进制程成为后摩尔时代主力军。先进封装，尤其是高端封装的实现越来越依赖前道技术，可以说，先进封装是前道工序的衍生。先进封装在晶圆上通过硅通孔技术（TSV）和重布线层（RDL）分别实现纵向和横向的互联，而 TSV 和 RDL 则更类似于前道的晶圆制造工序，需要使用薄膜沉积和刻蚀设备。

（3）设备国产化为我国半导体行业发展的长期趋势

我国半导体产业发展长期受到欧美等发达国家限制，并且近几年受国际地缘政治形势等因素影响，欧美等国进一步加大了对我国半导体产业的限制力度。主要的限制政策如下：

2025年1月15 日荷兰在政府公报上宣布 2025 年 4 月 1 日将修改其针对先进半导体制造设备的国家出口管制措施，更多类型的技术将受到国家授权要求的约束，包括光刻机、ALD、EPI 外延、PECVD、量检测设备等，进一步加大对先进半导体设备的采购限制力度。

2024 年 12月 2 日美国商务部更新了半导体出口管制政策和实体清单，主要针对中国大陆半导体企业，将 140 个中国实体列入“实体清单”，覆盖了国产半导体制造、设备厂商。

本次新增实体清单的半导体设备厂商包括北方华创、拓荆科技、盛美上海、新凯来、北京屹唐等及其子公司。实体清单内企业在购买美国技术含量 25%以上产品时将受到限制。

同时，美国商务部将三家中国半导体公司从 VEU（授权验证最终用户）“白名单”清单移除，分别为中微公司、华虹半导体和华润微，相关公司被移除名单后购买受管制。

2024年3月29 日美国商务部发布“实施额外出口管制”的新规措施，修订了于2022、2023 年 10 月制定的两次出口限制新规，全面限制更多、更先进的 AI 芯片和半导体设备向中国大陆销售。

2024年1月 美国国防部将中微公司移入中国军事企业清单（CMC 清单），中微公司于 2024 年 8 月在美国法院提起诉讼，通过严正交涉和法律诉讼，中微公司在 2024 年 12 月后成功从名单被移除。

2023年6月30 日荷兰规定从 2023 年 9 月 1 日开始特定先进半导体设备的出口需先申请出口许可，涉及 ASML 的 2000i 及后续推出的浸润式光刻机。

2023年3月 荷兰、日本相继加入美国对华芯片出口管制阵营。

受欧美等国对我国半导体产业限制政策的影响，我国半导体产业的供应链安全面临严峻挑战，整个半导体产业暴露出在基础研究、核心技术、核心设备及零部件等方面的短板，凸显出我国在半导体关键领域实现自主可控的必要性。半导体产业链国产化的需求特别强烈，国产化进程将进一步加速，半导体核心设备及核心零部件国产化将成为我国半导体行业发展的长期趋势。

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