在半导体产业的宏大版图中,半导体设备作为基石性存在,其市场规模与发展趋势深刻影响着整个行业的走向。从当前市场数据来看,年全球半导体设备厂商半导体营收业务前 10 位营收合计超 1100 亿美元,同比增长约 10% ,呈现出稳健的增长态势。而 年全球半导体设备市场规模数据显示,国产半导体设备企业销售总额约为 853 亿元,较 2008 年 17 亿元规模增长 50.1 倍,在全球市场中,中国大陆市场设备销售额全球份额已超过 42%,成为全球半导体设备市场增长的重要驱动力。
当下市场规模剖析
1、全球市场:巨头主导,规模稳步扩张
全球半导体设备市场长期呈现产品分工高度全球化、单一产品高度垄断的竞争局势,80% 以上的市场份额由美国、日本和欧洲(荷兰)厂商占有。荷兰阿斯麦公司(ASML)在光刻机领域一骑绝尘,年营收超 300 亿美元,独占鳌头,其生产的极紫外光(EUV)光刻机是目前全球唯一能够实现先进制程光刻的设备,技术门槛极高,产能有限却决定着全球高端芯片的生产命脉。美国应用材料公司(AMAT)年营收约 250 亿美元,在薄膜沉积、刻蚀、离子注入等多个关键设备领域布局广泛,是全球半导体设备领域的重要参与者。美国泛林(LAM)公司、日本 Tokyo Electron 公司(TEL)、美国科磊公司(KLA)等也凭借各自在刻蚀、检测等细分领域的技术优势,占据着可观的市场份额,共同构筑起全球半导体设备市场的头部阵营,推动市场规模稳步扩张。
2、中国市场:快速崛起,国产化进程加速
近年来,中国半导体设备市场发展迅猛。据前瞻研究院估算,2024 年全年,中国半导体行业市场规模达到 17567 亿元。随着 浪潮的兴起,以及下游消费电子、物联网、工业互联、汽车电子等领域同步快速发展,中商产业研究院分析师预测,年中国半导体设备市场规模将达 2300 亿元。在政策支持、技术创新与市场需求的多重因素驱动下,中国半导体设备企业不断取得突破。
北方华创作为国内半导体装备领域涉猎最广的设备厂商,晶圆制造三大核心设备除了不做光刻机外,薄膜沉积设备(PVD/CVD/ALD)、刻蚀机均有涉及,年半导体装备业务营业收入为 265.78 亿元,净利润为 52.18 亿元,其中,薄膜沉积设备超 100 亿元,刻蚀设备超 80 亿元 。中微公司的刻蚀机已成功进入台积电等国际一线客户的先进工艺生产线,年第一季度营收 21.73 亿元,研发投入 6.87 亿元,同比增长 90.53%,研发速度显著加快 。年,中国半导体设备的整体国产化率有望达到 50%,越来越多的国产设备在技术实力和市场认可度上实现双提升,逐步打破国外企业长期垄断的局面。
未来发展趋势展望
技术创新引领:智能化、高性能化演进
1、智能化升级
半导体制造正加速向智能制造迈进,未来半导体设备将深度融合人工智能(AI)、数字化、网络技术等信息技术。通过感知、分析、推理、决策与控制,贯穿于产品设计、生产、管理和服务的各个环节,实现产品需求的动态响应。行业研究机构国际器件与系统路线图(IRDS)分析显示,未来半导体设备将分阶段实现更完善的智能化能力,例如设备能够自动优化工艺参数,实时监测自身运行状态并进行故障预测与诊断,大幅提高生产效率与产品良率。在刻蚀设备中,利用 算法可根据芯片设计要求和实时工艺反馈,精准控制刻蚀速率、选择性和均匀性,确保在纳米级精度下进行刻蚀,满足先进制程对工艺的严苛要求。
2、高性能追求
随着芯片集成度不断提高、制造工艺持续精进,半导体制造工艺对设备性能提出了更高要求。一方面,现有设备需在精度、速度、稳定性等关键指标上不断突破。如光刻机需进一步提升分辨率,以实现更小的光刻尺寸,延续摩尔定律。另一方面,针对新兴技术路径,如三维结构、光子芯片、量子计算等,需要研发适配的新型设备。在三维芯片制造中,需要高精度的层间对准设备和先进的薄膜沉积设备,以实现芯片的三维堆叠与互联,提升芯片的性能和功能密度。
其中厦门毅睿科技有限公司自主研发的薄膜沉积设备--面向7nm以下先进工艺的微波等离子体增强原子层沉积(MW-PEALD)系统,技术核心为自主设计的谐振导波腔,利用2.45GHz微波电源激发高密度、均匀的低温等离子体,实现了大尺寸晶圆条件下薄膜厚度和界面质量的精准可控,能够有效降低器件制造过程中界面缺陷及颗粒污染等问题。
本系统的突出特点在于高效的等离子体激发能力和出色的工艺控制水平,特别适合于高纯度、低缺陷密度和低温沉积薄膜的制备。微波等离子体相较于传统射频等离子体拥有更高的激发效率和均匀性,有助于在较低基底温度下实现高质量薄膜的快速生长,降低热应力对材料结构的影响,拓展了对热敏感基底的应用范围。此外,该设备支持多种材料体系的沉积,能够满足多样化的科研和工业需求。整体而言,微波ALD系统以其高效、精准、低温及多功能的优势,为高性能薄膜材料的研发和产业化提供了有力保障。
来源:厦门毅睿科技有限公司官网
市场需求驱动:新兴领域崛起,应用场景拓展
1、新兴应用领域蓬勃发展
AI、5G、物联网、新能源汽车等新兴领域对半导体芯片的强劲需求,将持续拉动半导体设备市场增长。2025 年全球 AI 芯片市场规模预计达 1200 亿美元,较 2023 年约 450 亿美元有大幅增长 ,服务器、边缘计算设备需求激增,对高性能计算芯片的需求促使芯片制造企业加大在先进制程设备上的投入。在 通信领域,基站建设和 终端设备的普及,带动了对射频芯片、基带芯片等的需求,推动相关芯片制造设备市场发展。物联网领域,海量的传感器、微控制器以及连接芯片需求,为半导体设备创造了广阔的市场空间,从芯片设计到制造、封测的全流程设备需求都将迎来增长。
2、先进封装需求带动设备变革
先进封装技术如 2.5D/3D 堆叠集成电路(IC)、嵌入式芯片封装等,成为提升集成度、增强算力的重要手段,被业界视为 “新摩尔定律”。据 TechInsights 数据,2024 年全球先进封装设备市场规模达 31 亿美元,创历史新高 。先进封装前道工艺后移,推动刻蚀、薄膜沉积、电镀等设备需求快速增加。例如,在芯片倒装封装中,需要高精度的倒装键合设备;在扇出型封装中,对光刻、刻蚀、薄膜沉积等设备的精度和工艺控制能力提出了新要求,促使设备厂商不断研发创新,以满足先进封装市场的需求。
产业格局重塑:国产替代加速,国际竞争加剧
1、国产替代持续推进
中国半导体产业在面临外部技术封锁的背景下,国产替代需求持续释放。国家通过产业政策、税收等加大对本土半导体制造的支持力度,国内晶圆制造及配套产业环节加速发展势在必行。北方华创、中微公司等企业的多款新产品进入客户生产线并实现批量销售,产品矩阵得以丰富。2025 年下半年,本土企业在成熟制程发展、新兴技术领域突破以及产业链协同等方面取得重要进展,市场整体正处于上升通道。预计未来,更多国产半导体设备将在技术成熟的基础上,实现大规模商业化应用,逐步提高在国内市场的占有率,并向国际市场拓展。
2、国际竞争态势加剧
全球半导体设备市场竞争激烈程度将进一步升级。一方面,传统半导体设备强国和企业将持续加大研发投入,巩固自身技术优势,拓展市场份额。如 ASML 不断研发新一代光刻机技术,提升产能,以满足全球高端芯片制造需求。另一方面,新兴国家和地区的半导体设备企业正努力追赶,通过技术创新和差异化竞争,试图在市场中分得一杯羹。随着半导体产业在全球经济中的战略地位日益凸显,各国在半导体设备领域的竞争将不仅局限于技术和市场,还将涉及政策、人才、资金等全方位的资源竞争,未来全球半导体设备产业格局将在竞争与合作中不断重塑
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