2025年半导体设备行业概况及未来发展趋势
思瀚产业研究院 托伦斯    2025-12-24

半导体设备是半导体产业链的核心组成部分，具有高占比、高投入、高技术壁垒的特点，在芯片制造中发挥着关键作用。根据 SEMI 数据，2024 年全球半导体设备销售额同比增长 10%至 1,171.4 亿美元，创下历史新高纪录。从区域来看，中国境内、韩国和中国台湾省是半导体设备支出的前三大市场，合计占全球市场份额的 74%，其中中国境内销售额同比增长 35%，达到 495.5 亿美元，连续第五年成为全球最大半导体设备市场。

根据 SEMI 数据，半导体制造领域的设备投资一般占半导体制造领域资本性支出的70%-80%，且随着工艺制程的提升，设备投资占比也相应提高。半导体设备在产业链中的应用领域主要可分为前道晶圆制造和后道封装测试两大类。其中，前道晶圆制造占据更大比重，根据 SEMI 数据，全球半导体设备市场中前道设备市场规模占比超 90%，其中，刻蚀技术、薄膜沉积技术与光刻技术并称三大主要生产技术，也是前道设备中价值量最高的三大设备类型，其中，刻蚀设备、薄膜沉积合计价值量占比超 40%。

在先进逻辑、存储芯片需求带动下，刻蚀与薄膜沉积设备的价值量正显著增长：其一，先进逻辑芯片向 GAA 等三维结构发展，其制造过程需要多次、高精度的刻蚀来形成复杂结构，工艺步骤大幅增加；

其二，3D NAND 存储器通过堆叠层数来提升容量，其制造核心就是循环进行薄膜沉积与刻蚀以形成存储单元，设备需求与堆叠层数直接成正比，预计该两类设备在整体产线投资中的价值占比将持续提升；

其三，DRAM 作为存储芯片的核心品类，其技术迭代与产能扩张正成为拉动半导体设备需求的关键引擎，尤其是先进节点 DRAM 的结构复杂度大幅提升，单颗芯片的刻蚀与薄膜沉积工序较成熟节点增加，直接推高了单位晶圆的设备投资金额，进一步推高刻蚀、薄膜沉积等设备的价值量与市场规模。

（2）半导体设备行业市场竞争格局

全球半导体设备市场在发展过程中逐渐呈现高度集中态势，目前已形成美国、欧洲、日本企业占据主要市场地位的竞争格局。在此背景下，我国半导体设备企业凭借持续的技术创新、政策支持以及国内市场的支撑，快速崛起并在全球市场崭露头角。

1）美国企业

美国在半导体设备行业处于领先地位，其中应用材料公司（AMAT）是全球最大的半导体设备商，业务贯穿整个半导体工艺制程，产品涵盖薄膜沉积、离子注入、刻蚀、快速热处理、化学机械抛光、测量检测等设备；泛林（LAM）主营半导体制造用刻蚀设备、薄膜沉积设备及清洗设备；科磊（KLA）是半导体工艺制程检测量测设备龙头，产品包含缺陷检测、膜厚量测等设备。这些企业凭借强大的研发实力、先进技术及广泛客户基础，在全球市场占据主导地位，尤其在高端设备和先进技术领域优势明显。

2）欧洲企业

欧洲在半导体设备领域影响力显著，以荷兰阿斯麦（ASML）为代表。其是全球第一大光刻机设备商，也是唯一可提供 7nm 及以下先进制程 EUV 光刻机的企业，并形成相关产业集群。

3）日本企业

日本拥有诸多知名半导体设备企业。东京电子（TEL）是日本最大的半导体设备商，主营业务包括半导体和平板显示制造设备，半导体产品涵盖涂胶显像、热处理、干法刻蚀等设备；爱德万测试（Advantest）主营半导体测试和机电一体化系统测试设备，半导体产品包括后道测试机和分选机；迪斯科（Disco）是全球领先的晶圆切割设备商，主营半导体制程用精密切割、研磨和抛光设备。在 2024 年全球半导体设备厂商市场规模前十大厂商中，日本企业占据四席，且在减薄和切割设备、测试机台等部分细分领域市场份额高。日本芯片设备在全球市场市占率位居第二，仅次于美国。

4）中国企业

目前，中国半导体设备厂商正处于蓬勃发展阶段。北方华创作为龙头企业，其半导体业务覆盖离子注入、刻蚀、沉积、清洗、涂胶显影等主要制造设备，依照 2024 年度收入排名已成为全球第六大设备厂商；中微公司在刻蚀机领域取得关键突破并持续拓宽所覆盖的设备类别，其刻蚀设备产品性能达到国际先进水平，成功进入国际主流晶圆厂供应链。

本土半导体设备发展进程正获得来自技术迭代与市场趋势的强劲驱动，在供应链自主化要求下，国内新建的 12 英寸晶圆产线为国产设备提供了最直接的验证机会与市场入口。在全球人工智能与算力需求爆发性增长的背景下，中国已从国家战略层面进行顶层布局。

根据“十五五”规划建议，国家正全面实施“人工智能+”行动，旨在抢占人工智能产业应用的制高点，并强化包括高端芯片在内的算力高效供给，为先进逻辑与高端存储芯片的产能扩张注入了长期且确定性的国家战略动力。在这些市场与政策的双重因素推动下，国内半导体设备企业获得了前所未有的发展机遇，在全球竞争格局中，正逐步向关键参与者转向，有望在未来重塑全球半导体设备产业的竞争版图。

（3）半导体设备行业市场情况

1）全球半导体设备市场情况

近年来，全球半导体设备市场呈现出积极的发展态势。根据 SEMI 最新公布数据显示，2024 年全球半导体设备销售额同比增长 10%至 1,171.4 亿美元，超越 2022 年的1,076.4 亿美元，创下历史新高纪录。

前道设备中，得益于对先进制程和成熟逻辑、先进封装和高带宽存储器（HBM）产能扩张的投资增加，进而对以刻蚀、薄膜沉积为代表的前道设备需求量增加。后道设备领域在连续两年下滑之后，在人工智能和 HBM 制造日益复杂且需求不断增长的推动下，于 2024 年强劲复苏，其中封装设备销售额同比增长 25%，测试设备销售额同比增长 20%。

在人工智能驱动应用相关的芯片需求增加的趋势下，全球半导体设备产业市场规模预计在未来三年还将继续增长，于 2025 年 1-9 月已实现销售规模超 987 亿美元，有望于 2025 年将增长至 1,255 亿美元，2026 年有望增长至 1,381 亿美元。

2）国内半导体设备市场情况

国内半导体设备市场已实现从“跟跑”到“领跑”的跨越，根据 SEMI 统计数据，2020年，中国境内半导体设备市场以 187 亿美元的销售额首次成为全球第一大市场；至 2024年，其市场规模进一步增长至 496 亿美元，同比增长 35%，占全球市场份额超过 40%；

2025年 1-9 月，中国境内半导体设备市场规模约 362 亿美元，仍是全球最大市场。根据华泰证券研究所预测，尽管 2025 年受海外设备出口管制影响导致前期 Fab 厂商提前备货，使得2025 年需求有所消退，但中国境内半导体设备市场规模仍将保持全球首位，预计可达 494亿美元。

近年来，通过自主研发和境外并购等方式，我国在各半导体设备领域均基本完成了“从无到有”的国产替代，目前，除光刻设备外，国内企业基本实现了 28nm 及以上成熟制程设备的工艺覆盖。尽管市场规模庞大，但国内半导体设备国产化率仍有较大成长空间，形成 “大市场与低自给” 的鲜明反差。综合来看，提升市占率及向先进制程发展仍是国内半导体设备行业的主要方向，未来，随着国产设备在成熟制程的替代持续深化，并在先进制程上不断攻克关键技术，产业有望逐步扭转“大市场与低自给”的局面。

（4）半导体设备行业未来发展趋势

1）市场规模增长动力与周期上行

当前全球半导体设备行业正迎来新一轮增长周期，核心驱动力来自人工智能、消费电子、物联网等下游应用需求的持续提振。根据 SEMI 数据，2025 年全球半导体设备销售额预计将达到 1,255 亿美元，同比增长 7.4%，并有望在 2026 年进一步攀升至 1,381亿美元。

本轮增长主要由人工智能驱动的芯片创新需求推动，直接带动了先进逻辑与存储芯片的需求增加及产能扩张。一方面，为满足大模型训练和推理爆发式增长的算力需求，以算力芯片为代表的先进逻辑芯片扩产超预期。

另一方面，训练及推理工作负载对存储带宽和容量提出了极高要求，推动了以高带宽存储器为代表的 DRAM 和 3D NAND闪存的迭代与投资，在行业经历前期去库存调整后，已进入螺旋式上升通道，晶圆厂扩产意愿显著增强，产能投资强度回升。

同时，国内半导体产业，尤其是在先进制程和存储领域，仍存在显著的扩产与提升空间，未来国内晶圆厂的扩产动力将向先进工艺发展，服务于本土算力投资和自主可控的国家战略。此外，伴随芯片制程升级与 3D 封装结构复杂化，先进封装技术的发展也显著带动了前道核心设备的需求，行业周期性波动趋于弱化，长期呈现波动式上升趋势。

2）国内半导体设备市场地位提升与先进制程突破

当前，国内半导体设备产业的发展呈现出“市场驱动、制程攻坚、基础突破”三位一体的鲜明特征，其核心动力正从规模扩张转向高质量的自立自强。

国内已连续多年成为全球最大的半导体设备消费市场，这一地位的背后是国内晶圆产能持续建设的刚性需求与国家战略支持的双重驱动。当前，国内晶圆制造市场的核心价值正在发生深刻变化，其日益转变为本土设备企业至关重要的“验证基地”和“迭代平台”，庞大的市场需求为国产设备提供了宝贵的导入机会，使其能够在实际产线中不断磨合、优化，实现市场与技术的正向循环并推动产业进阶。

同时，先进制程的设备攻关实现点状突破，国产设备的突破呈现出清晰的战略路径。在刻蚀、薄膜沉积、清洗、热处理等已具备较强基础的设备领域，国产产品不仅在成熟制程中实现了规模化替代，更开始向先进工艺节点进行工艺验证与批量应用尝试，形成了可持续的技术延伸能力，并在光刻、量测、离子注入等前道工艺环节持续进行突破。

3）国产化进程与国产供应链建设

当前半导体设备国产化率持续提升，设备本土替代从成熟制程向先进制程延伸。在薄膜沉积、刻蚀、清洗、热处理等环节，国产设备已形成规模应用，但光刻、量测检测等领域仍处于替代初期。国家层面重点倾斜于半导体设备领域的核心技术攻关、关键设备量产能力建设以及产业链上下游协同创新，为国产设备厂商突破技术瓶颈、扩大产能规模提供了关键的资金与资源支持，并推动设备厂商、零部件供应商、科研院所等主体形成产业协同联合体，以此为产业链国产化率的持续提升筑牢产业根基。

4）平台化布局与生态协同

半导体设备行业正加速进入深度整合阶段，头部企业通过并购重组与战略投资，构建全链条技术平台。以北方华创、中微公司为代表的半导体设备厂商，已凭借自身技术、规模等优势持续进行平台化布局。北方华创作为国内半导体装备的领军企业，业务广泛布局，除光刻机外，覆盖了前道工艺的主要设备。中微公司同样积极拓展业务边界，于2024 年成立超微半导体设备（上海）有限公司，计划开发电子束检测设备，致力于攻克芯片制造和先进封装工艺过程良率控制的关键设备难题。

未来，“横向整合补全技术短板” 将成为半导体设备行业的潜在趋势，一方面，通过并购具有技术优势或产品线互补的企业，快速获取先进技术与人才，完善自身半导体设备产品矩阵，减少技术研发的时间成本与风险；另一方面，企业间在研发、供应链等层面的合作也会更加紧密，共同突破技术瓶颈，强化供应链韧性，提升整体竞争力，引领半导体设备行业迈向更高发展阶段。