全球半导体设备市场规模创新高中国半导体设备国产化潜力巨大
半导体设备位于半导体产业链最上游，是支撑集成电路制造、先进封装等环节顺利进行的关键基础。从产业链角度看，半导体生产制造涵盖设计、制造和封测三大流程，并需要上游的半导体设备、材料作为支撑。其中，半导体设备指晶圆制造、封装测试、检测计量等环节所需的核心装备，其技术水平直接决定芯片制造的工艺能力与良率水平。
根据观研报告网发布的《中国半导体设备行业发展深度分析与投资前景研究报告（2025-2032年）》显示，集成电路制造工艺可分为前道、后道工艺。集成电路制造指将设计好的电路图转移到硅片等衬底材料上的环节，即将电路所需要的晶体管、二极管、电阻器和电容器等元件用一定工艺方式制作在一小块硅片LOL竞猜、玻璃或陶瓷衬底上，再用适当的工艺进行互连，然后封装在一个管壳内，使整个电路的体积大大缩小，引出线和焊接点的数目也大为减少。
从工艺流程看，集成电路制造工艺一般分为前道工艺（FrontEndofLine,FEOL）和后段工艺（BackEndofLine,BEOL）。前道工艺主要指在硅片（晶圆）上形成各种微小元器件（如晶体管、电阻、电容等）的过程，是芯片制造的核心环节，包括氧化、光刻、刻蚀、离子注入/扩散、薄膜沉积、化学机械抛光和清洗等工艺步骤；后道工艺则是在前道工艺完成后，对芯片进行金属互连、封装和测试等操作，确保最终生产出的芯片符合规格要求。
半导体设备可分为前道设备与后道设备，前者占据主要市场份额。与集成电路制造工艺相对应，半导体设备可分为前道设备和后道设备，其中，前道工艺设备侧重于半导体的制造和加工，涵盖氧化/扩散，光刻，刻蚀，清洗，离子注入，薄膜生长和抛光等步骤，设备品类包括光刻机、刻蚀机、CVD设备、PVD设备、离子注入设备和CMP研磨设备等，后道设备则主要用于半导体的封装和性能测试，包括测试机、探针台和分选机等。一般来说，前道设备的技术难度较高，生产工序繁多，在芯片出产过程中也是资金投入最多的环节。从销售额来看，前道设备在半导体专用设备中成本占比约为80%（国际半导体产业协会统计），占据半导体专用设备主要市场份额。
全球半导体销售额稳步增长，2024年首次突破6,000亿美元大关。半导体行业销售规模与下游景气度密切相关，近年来，受益于AI、IoT、5G和汽车电子等新兴技术的快速发展和普及，尤其是AI芯片、数据中心等高性能计算领域需求激增，全球半导体销售额实现稳步增长。根据美国半导体行业协会（SIA）数据，2024年全球半导体销售金额为6,188.9亿美元，同比增长19.09%，首次突破6,000亿美元大关。其中，中国2024年半导体销售金额为1,822.4亿美元，同比增长20.03%，占全球销售额比重接近30%。
全球半导体设备销售额增速高于同期行业增速，且行业产值向中国转移趋势明显。根据国际半导体产业协会（SEMI）数据，2024年全球半导体设备销售额为1,171.4亿美元，同比增长10.25%，2015-2024年全球半导体设备销售额复合增长率为13.82%，高于同期半导体整体销售额复合增速（同期半导体整体销售额复合增速约为7.00%）。分地区来看，中国2024年半导体设备销售额为495.4亿美元，同比增长35.37%，占全球比重从2015年的13.42%提升至42.29%。近年来，受益于内资晶圆厂建厂潮兴起以及多品类半导体设备国产替代的旺盛需求，中国半导体设备销售额增速远高于全球平均水平，行业产值转移趋势明显。
我国集成电路出口增速超过进口增速，国产替代初见成效。近年来，集成电路进口金额超过原油、汽车整车与汽车零部件等商品，成为我国进口金额最大的商品品类，旺盛的下游市场需求与较低的自给率之间形成巨大缺口。据海关总署数据，2024年我国集成电路进口金额为3,586.45亿美元，同比增长2.18%，出口金额为1,594.99亿美元，同比增长17.30%，出口增速超过进口增速。受益行业国产替代逐步推进，近年来我国集成电路出口/进口金额比值逐步提高，从2011年的19.14%提升至2024年的44.47%。
半导体设备方面，光备、检测与量测、涂胶显影、离子注入等环节国产化率偏低。近年来，我国在半导体设备领域国产替代取得一定进展，尤其是在刻蚀设备、薄膜沉积、清洗设备等细分环节国产替代进程较快，国产化率达到 20%及以上，但光刻设备、检测与量测、涂胶显影、离子注入等环节国产化率偏低，仍处于国产替代的初级阶段，行业主要市场份额被美国、欧洲、日本等国家或地区占据。
从复合增速来看，刻蚀、薄膜沉积设备复合增速高于其他设备品类。根据 Gartner统计，2013-2023年全球半导体设备年均复合增速前五分别为：干法刻蚀（15.34%）、化学薄膜（14.47%）、光刻机（14.18%）、化学机械抛光（13.68%）和热处理（12.32%），干法刻蚀和化学薄膜设备增速高于其他半导体设备品类。由于光刻机的波长限制，更小的微观结构要靠等离子体刻蚀和薄膜的组合“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不断提高。同时，存储器件从 2D 至 3D 的转换的过程中，需要大量采用多层材料薄膜沉积和极高深宽比结构的刻蚀，等离子体刻蚀和薄膜制程成为最关键的步骤。
近年来，中央及地方政府对半导体行业给予了高度重视和大力支持，出台了一系列扶持政策，相关政策和法规为半导体及行业及专用设备行业提供了资金、税收、技术和人才等多方面的有力支持，为国产半导体设备企业营造了良好的经营环境，大力促进了国内半导体及其专用设备产业发展，提升国产半导体设备企业的竞争力。
尽管中国半导体制造设备市场规模在不断提升之中，但主要核心半导体制造设备仍依赖于进口，国产化能力亟待提升。在政策红利、全球贸易摩擦、社会资本涌入等内外部因素综合推动下，中国半导体行业生态圈逐步优化，各类国产半导体制造设备加速客户导入，国内企业实力逐步增强。根据中国半导体设备年会统计数据，近年来国产半导体制造设备销售规模保持高速增长。在国内日益增长的半导体制造需求及保障行业供应链安全的战略目标下，国产半导体制造设备发展空间广阔。随着国产半导体制造设备产业的迅速发展，未来国产集成电路制造设备种类将不断增加，性能也将不断提升，市场占有率将显著提高。
