大陆半导体设备支出有望引领全球，存储设备成重要动能
思瀚产业研究院    2025-12-31

SEMI 预计 2028 年半导体设备支出将首次超过 1000 亿美元。根据国际半导体产业协会（SEMI）2025 年 10 月发布的《300mm 晶圆厂展望报告》，2025 年全球300mm晶圆厂设备支出将增长 7%，达到 1070 亿美元。SEMI 指出，2026-2028 年，全球300mm晶圆厂设备支出将达到 3740 亿美元，其中 2026-2028 年金额分别为：1160 亿美元、1200亿美元和 1380 亿美元，同比分别增长 9%、4%和 15%。

预计中国大陆半导体设备支出将引领全球，存储成为重要动能。分地区看，SEMI预计中国大陆 2026-2028 年 300mm 半导体设备支出将达到940 亿美元，位列全球第一，占全球比重达到 25%，韩国与中国台湾分列第二、三位。

按品类来看，逻辑/微处理器支出金额将达到 1750 亿美元，存储板块将以 1360 亿美元总支出位列第二。预计2026-2028 年，DRAM 相关设备投资将超过 790 亿美元，3D NAND 投资额将达到560亿美元。AI 训练需要更大的数据传输带宽与极低延迟，显著提升HBM 需求，而模型推理生成更高质量、更多样化的 AI 数字内容，也带来对终端存储容量的巨大需求，并推升 3D 闪存需求，有望拉动存储供应链投资水平。

2025Q3 进口半导体设备总值创历史新高，表明晶圆厂扩产需求持续。据海关总署数据，2025Q3 国内半导体制造设备进口金额为 130.65 亿美元，创历史新高，同比增长20.83%。其中，2025Q3 前道设备进口总额为 101.87 亿美元，同比增长15.28%，环比增长 33.15%，CVD 设备、干法刻蚀设备等核心工艺设备进口数量和单价均处于历史高位。光刻机方面，据 ASML，中国大陆收入占公司 25Q3 净销售额的42%，环比25Q2提升 15 个百分点，成为公司最大的市场来源。中国大陆25Q3 半导体制造设备进口金额创历史新高，表明中国大陆晶圆扩产仍在积极推进，且相关设备尤其是前道设备国产替代空间较大，随着 China for China 从成熟制程向先进制程演绎，有望带来更大资本开支，拉动半导体设备需求。

预计 2026 年全球半导体设备销售额有望进一步提高。根据国际半导体产业协会（SEMI）最新的预测数据显示，在先进逻辑、存储带动下，2026 年半导体制造设备销售额有望进一步提高至 1,300 亿美元，中国大陆、中国台湾和韩国将是设备支出的前三大区域。此外，根据中微公司援引 Yole Group 的报告，中国大陆有望在2030 年成为全球最大的半导体晶圆代工中心，预计占全球总装机产能比例将由2024 年的21%提升至30%。

DRAM 演进趋势：高性能计算场景驱动 DRAM 向 3D 化方向发展，HBM 成为首选。3DDRAM，指通过 Die 堆叠、TSV（硅通孔）、Hybrid Bonding 等先进封装与互连技术，把多个DRAM 芯片在垂直方向集成，实现更高的单位面积容量、更短的互连距离和更高的带宽效率。

在 AI 训练、推理等高性能计算等场景中，传统2D DRAM 面临物理缩放瓶颈，单纯依靠制程微缩提升 DRAM 密度和性能的边际收益持续下降，促使行业转向以HBM为代表的 3D 封装技术。作为最成熟的 3D DRAM 形态之一，HBM 通过TSV 和微凸点互联技术缩短数据路径，在提供超高带宽的同时显著优化了能效，成为存储市场中最受关注的细分领域。

NAND 演进趋势：向更高层数堆叠，通过 3D NAND 垂直扩展实现密度跃升与成本优化。随着 5G、AI、云服务等技术的高速发展，PC、手机、服务器、智能汽车等终端应用对存储性能、功耗优化、单位容量的需求持续增长，3D 结构、先进封装等技术推动存储晶圆不断向高存储密度、高带宽方向演进。在 3D NAND分段堆栈以及CuA/PuC/Xtacki得到优化。

据德明利半年报援引 CFM 统计，在全球已量产的NAND Flash 中，各大NAND原厂均已推出 200 层以上堆叠的 NAND Flash，下一代产品将向超过300 层堆叠的方向进一步发展。此外，闪迪还推出了新型的 AI 存储架构高带宽闪存（HBF），其结合了3D NAND 闪存和高带宽存储器（HBM），适合读取密集型的AI 推理任务。

存储架构向 3D 化方向发展会减少对光刻机的依赖程度，但会显著提升刻蚀、薄膜沉积设备相关需求。在平面存储（2D NAND）时代，存储密度的提升遵循摩尔定律的缩放路径，主要通过缩短栅极长度和间距来增加单位面积内的单元数量，对高数值孔光刻机以及多重曝光技术依赖较高；而进入 3D NAND 时代，厂家可通过增加结构层数（stacking layers）来提升存储密度，相较 2D NAND 对极致分辨率光刻的依赖程度有所下降。而在 3D 堆叠过程中，高深宽比的刻蚀（etch）和薄膜沉积（deposition）工艺成为资本开支的重点和技术投入的难点方向，刻蚀机、ALD/CVD 等设备需求将会上升。

具体而言，刻蚀设备、薄膜沉积设备是除光刻机外的两大核心微观加工设备之一，具有制程步骤多、工艺过程开发难度高等特点。半导体存储器件从平面2D 向立体3D架构转换，显著提升了等离子体刻蚀和薄膜沉积工艺的关键性，相应设备的需求量大大增加。同时，光刻机由于波长的限制，更小的微观结构要靠等离子体刻蚀和薄膜沉积设备的组合“二重模板”和“四重模板”工艺技术来加工，刻蚀机和薄膜设备的重要性和市场空间持续提升，相关设备市场的年平均增长速度远高于其他种类的设备。

泛林半导体：3D 化驱动 DRAM 和 NAND 所对应的设备需求为原来的1.7 倍和1.8倍。全球领先的刻蚀设备、薄膜沉积设备供应商泛林半导体（Lam Research）在2025年投资者日上表示，在 3D DRAM、3D NAND 技术持续向更高层数演进的过程中，单片晶圆所对应的设备可服务市场（SAM per wafer）显著放大，其中3D DRAM、3DNAND单片晶圆所对应的设备可服务市场分别为原来的 1.7 倍、1.8 倍。

从海外设备龙头企业发展历程，看国内半导体设备企业成长之路。我们以全球领先的半导体设备供应商泛林半导体（Lam Research）作为研究对象，通过对其发展脉络进行梳理，发现其成长路径大致符合：单品突破=》平台化扩张=》设备、工艺、服务一体化的成长脉络。自 1980 年成立以来，经过在半导体设备领域多年的深耕精耕，公司经营业绩取得快速增长，行业份额与技术领先地位不断巩固。从2016 财年至2025财年，公司营收从 58.9 亿美元增长至 184.4 亿美元，年复合增长率为13.5%，净利润从 9.1 亿美元增长至 53.6 亿美元，年复合增长率为 21.7%。

成长启示一：以单一设备品类起家，不断加码研发投入，通过持续迭代建立技术壁垒。公司成立于 1980 年，并于 1984 年在美国纳斯达克交易所上市。公司自成立之初专注于刻蚀设备的生产、研发和销售，并不断推陈出新，逐步建立在该领域的领先优势。1981 年，公司推出首款刻蚀设备产品 AutoEtc h480（自动化多晶硅等离子刻蚀机）；1987 年，引入 Rainbow®蚀刻系统；1995 年，推出首款双频Confined™介质刻蚀产品（Dual Frequency Confined dielectric etch），标志公司从单频向双频等离子源转型，提升介质刻蚀性能。经过在刻蚀设备领域多年的耕耘与发展，公司成为半导体全球刻蚀机绝对龙头，并在干法、湿法刻蚀份额均保持全球领先。

公司在刻蚀设备产品领域不断推陈出新，并取得市场领先地位，离不开研发投入的支持。2016 财年-2025 财年，公司研发支出从 9.14 亿美元增长至20.96 亿美元，年复合增速为 9.66%，且每年研发投入占营收比重均超过 10%。研发投入的不断加大、研发人员的经验积累与能力提升，为公司保持业内领先地位提供技术支持。

成长启示二：外延并购突破品类天花板，逐步实现平台化布局。在取得并巩固刻蚀设备领域的领先地位后，公司通过对外收购的方式拓宽产品线，通过系列收购从刻蚀专精扩展至清洗、沉积、仿真、先进封装，形成全栈布局，打造半导体设备平台型企业。2006 年，公司以约 1.75 亿美元现金收购了 Bullen Ultrasonics 的硅生长和制造资产，用于供应腔体关键部件，提升自供能力；2008 年收购晶圆清洁设备供应商SEZ，获得单片晶圆湿清洗处理能力；

2012 年，以 33 亿美元购薄膜沉积设备商NovellusSystems，沉积技术，强化蚀刻+沉积双轮驱动，实现了前后道工艺的协同优化；2017年收购了 Coventor Inc.，提升虚拟制造/MEMS 仿真能力；2022 年，收购SEMSYSCOGmbH，强化先进封装技术能力。通过多次收购，公司实现产品线和技术能力的战略性拓展，从刻蚀龙头转型全栈半导体设备领导者。

成长启示三：重视后道服务市场（CSBG），打造“工艺+服务+平台”的综合解决方案商。CSBG 全称为 Customer Support Business Group，主要围绕已装机设备提供备件、维保、升级改造、二手设备（Reliant）、软件优化等服务。随着摩尔定律放缓，晶圆厂对老旧设备的改造升级（Refurbishment）及耗材维护需求激增。庞大的存量设备安装基数（Installed Base）带来的备件与技术服务收入，成为设备厂商穿越半导体周期的稳定现金牛。

公司与三星、台积电、Intel 等业内巨头保持紧密合作关系，利用长期“联合开发”与后道服务增强客户黏性，打造熨平周期波动的第二成长曲线。从营收占比看，公司近年 CSBG 业务占营收比重显著上升，目前稳定在35%-40%区间，从 2022 财年的 34.30%提升至 2025 财年的 38.38%。

贸易摩擦背景下，美国三大设备商来自中国大陆营收占比有所下降，国内设备企业替代敞口加大。美国是全球最大的半导体设备制造中心，共有应用材料（AMAT）、泛林集团（LAM）和科磊（KLA）三家企业营收位列全球前五，行业地位显著。从营收构成来看，三家企业 2024 财年来自中国内地营收占比分别为37.23%、42.23%和42.77%，2025财年分别下降至30.00%、33.66%和33.26%，下降幅度分别为7.23%、8.57%和9.51%。应用材料于 11 月 13 日表示，受制于出口管制，预计其2026 财年在中国的芯片制造设备支出将会下降。国际贸易新形势下，来自美系设备厂商的产品替代需求十分迫切，国内设备企业有望通过技术进步和市场扩张加快国产替代进程。

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