半导体设备材料行业市场前景及投资研究报告：研究框架

%%%%半导体设备、材料行业研究框架2025-08-20%%1%%%半导体设备、材料行业研究框架

半导体设备和材料作为国内刚兴起的高技术行业，受政策和技术突破影响较大。

设备、材料公司环节、技术壁垒不同，不同的成长性带来α。半导体设备、材料研究思路αβ先进产线需求新产品➢高技术设备带来高单价工序增加带来需求增长➢下游客户扩产新产品研发能力成熟产线的更新扩产企➢高技术环节竞争格局更优市场空间市场份额业盈利➢材料：需求量受产能和稼动率影响设备：产能与设备数正相关卡位优势➢旧产品迭代能力发达国家制裁政策➢➢保持客户粘性稳定卡位带来业绩的持续兑现➢国产厂商份额提升趋势国内扶持政策➢业绩兑现能力提升资料：研究所3%%%%半导体设备、材料行业研究框架EDA/IP厂务晶圆材料封测材料晶圆制造晶圆设备封测设备封装测试芯片模拟数字功率光电MEMS硅基IGBTMOSFET信号链电源管理逻辑存储碳化硅激光光学CPUGPUFPGAMCUAI/IoTDRAMFlash射频%资%料：研究所4%%%%%%半导体设备、材料行业研究框架半导体设备半导体材料原材料零部件子系统上游碳化硅树脂轴承反应腔石英传感器发生器泵流量控制系统真空系统光学系统热管理系统集成系统有色金属氮化镓铝合金铁合金陶瓷上游制程诊断系统砷化镓电源系统光引发剂化学溶剂塑料玻璃陶瓷件机械臂晶圆传送系统光刻机刻蚀设备薄膜沉积机硅片抛光材料掩模板ASML、尼康、上海微检测/量测LAM、AMAT、华创、中微

LAM、AMAT、华创、拓荆信越化学、沪硅产业湿电子化学品杜邦、安集、鼎龙Toppan、

Photronics中游中游清洗设备离子注入机AMAT、Axcelis、凯世通热处理设备光刻胶电子气体KLA、飞测、精测涂胶显影机TEL、芯源微盛美、芯源微、华创巴斯夫、英特格、中巨芯

TOK、JSR、彤程、鼎龙液化空气、林德、中船CMP设备靶材封装基板引线框架AMAT、华海清科AMAT、华创、屹唐霍尼韦尔、江丰电子欣兴集团、Ibiden、兴森住友、新光下游：半导体制造芯片代工IDM芯片封装台积电、联电、SMICSK海力士、德州仪器、美光、长存日月光、长电、通富、安靠%资%料：研究所5%%%半导体设备、材料行业研究框架

IC制造流程复杂，涉及半导体设备种类繁多。总体来说，半导体设备可分为制造设备与封测设备，其中制造设备又可分为晶圆生产设备和晶圆工艺设备，封测设备又可分为封装设备和测试设备。半导体设备全景图硅片制造1%~3%拉单晶扩散磨外圆切片倒角磨削或研磨CMP薄膜沉积光刻刻蚀离子注入CMP金属化检验及清洗前道工艺78%~80%⚫⚫⚫⚫⚫CVD设备PVD设备RTP设备ALD设备气相外延炉PVD设备CVD设备电镀设备⚫⚫⚫氧化炉⚫⚫⚫等离子体刻蚀等离子去胶机湿法刻蚀装备⚫⚫⚫⚫⚫涂胶/显影⚫⚫等离子去胶机离子注入机⚫⚫CMP设备RTP设备光刻机刷片机激光退火量测/检测

清洗引线键合背面减薄晶圆切割贴片模型切筋/成型FT后道工艺18%~20%⚫⚫⚫⚫检测设备贴膜机减薄机厚度/粗糙度测量仪剥膜机晶圆安装机划片机引线键合机注塑机激光打标机烤炉⚫⚫⚫⚫⚫⚫⚫⚫⚫⚫⚫⚫切筋/成型设⚫⚫贴片机烤箱微波/等离子清洗备测试设备⚫清洗设备ADIAOI⚫⚫AOIX-ray在IC制造环节，晶圆制造包括硅片制造和晶圆加工工艺，其中前者包括拉单晶、晶体加工、切片、研磨、倒角、抛光等一系列步骤，后者包括氧化、涂胶、光刻等一系列步骤，半导体设备就在这些相应的步骤中被使用。在IC制造环节后，内嵌集成电路尚未切割的晶圆片会进入IC封测环节，包括磨片、切割、贴片等一系列步骤，在各步骤中需使用相对应的半导体封装和测试设备，最终得到芯片成品。资料：头豹研究所，研究所6%%%%半导体设备、材料行业研究框架DRAM芯片NAND芯片逻辑芯片%资%料：维基百科，《3D

ICdevices,

technologies,

and

manufacturing》-Hong

Xiao，Union

Memory，研究所7%%%%%%半导体设备、材料行业研究框架从2DNAND到3D

NAND就像平房到高楼大厦MOSFET的结构从平面到FinFET再到GAA资料：美光，三星，研究所%%8%%%半导体设备、材料行业研究框架

在摩尔定律放缓的情况下，单纯的缩放晶体管的方式正在失效，需要新的三维结构和材料来提升平面晶体管密度，工艺难度在不断加大。

从晶圆设备（前道制造）销售额/半导体销售额的比例来看，2021-2024年分别为16.1%、16.1%、18.4%、16.9%，呈现出增长的趋势。2015年后晶圆设备开支密度不断加大先进制程需要的制造步骤不断提升18%16%14%12%10%8%2015年台积电16nm量产成功额外的资本效率驱动因素：额外的资本密度驱动因素：6%1、从8寸过渡至12寸2、存储器行业整合3、逻辑芯片向代工模式转变4、用于lCAPS领域的过剩二手设备1、工艺难度增加2、芯片面积增加3、18寸晶圆没有应用4、缺少二手设备4%2%0%资料：AMAT，KLA，研究所9%%%%半导体设备、材料行业研究框架每5万片晶圆产线对应的设备需求半导体设备市场规模605040302010053.81,4001,2001,000800200%150%100%50%39.729.722.360017.512.50%40010.18.36.5-50%-100%4.82003.21.92.22.6090nm

65nm

45nm

28nm

16nm

7nm5nm4nm3nm2nm

1.4nm

1.0nm

0.8nm

0.6nm2006

2007

2008

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2011

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2022

2023

2024全球半导体设备销售额（亿美元）同比增速2024年各类半导体设备市场规模占比2024年半导体设备市场格局1.88%2.31%2.71%3.58%2.86%阿斯麦光刻设备应用材料泛林半导体东京电子科磊半导体爱德万15.17%刻蚀设备20.13%3.87%26.17%薄膜沉积设备4.34%6.28%6.87%化学机械抛光设备去胶及热处理设备清洗设备9.26%北方华创迪恩士20.88%10.06%半导体测试设备组装与封装设备其他前道制造、后道制造设备ASM国际迪思科23.46%2.82%4.70%13.84%18.81%其他资料%%：SEMI、IBS、iFinD，半导体纵横，WICA，研究所10%%%%%%半导体设备、材料行业研究框架100%80%60%40%20%0%200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022202320242025E-20%-40%-60%-80%半导体设备销售额同比增速：全球半导体销售额同比增速：全球半导体设备销售额同比增速：中国大陆半导体销售额同比增速：中国大陆40%30%20%10%0%20002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022202320242025E-10%-20%-30%半导体材料销售额同比增速：全球半导体销售额同比增速：全球半导体材料销售额同比增速：中国大陆半导体销售额同比增速：中国大陆资料：Wind，研究所%%11%%%半导体设备、材料行业研究框架➢

ASML预测2025-2030年全球半导体市场销售额有望从6,790亿美元增长至10,510亿美元，复合增速为9%；下游领域中，增速最快的为服务器、数据中心&存储，其市场规模有望从1,560亿美元增长至3,610亿美元，复合增速高达18%，传统领域如智能手机、消费电子等增速相对较慢。➢

下游市场的产业升级也导致晶圆市场的需求呈现结构性分化，ASML预测2025-2030年成熟逻辑、先进逻辑、DRAM、NAND的需求变化分别为580→750万片/月、200→320万片/月、170→250万片/月、170→190万片/月，平均每年的增量分别为34万片/月、24万片/月、16万片/月、4万片/月。从增幅来看，先进制程的需求增速最快；从增量来看，成熟制程的绝对值较大，每年依旧有稳定增长的需求。图:不同下游领域对半导体需求的增速预测图:2025-2030年全球市场晶圆增长预测个人计算设备消费电子2025-2030年晶圆增量（Kwspm/yr.)智能手机4%5%>28nm28nm34024016040成熟逻辑（1061128580757065603%83））17719212010080604020010120016012080801621001001581571499278先进逻辑（≤DRAM747270NAND400780202520262027202820292030202520262027202820292030晶圆总需求202520262027202820292030有线和无线基础设施服务器、数据中心&存储半导体合计6%70361M

wspm）8070605040302010040035030025020015010050每月晶圆产出（6618%63602965710515311002432119%188941161412108100090080070060050040030020010001568457911.92.5绍67974901.71.72.02025202620272028202920302025202620272028202920303.2汽车电子工业电子61201008060402009%1141201008060402007%110120105989810047.5939184845.8762020252030成熟逻辑先进逻辑DRAMNAND202520262027202820292030202520262027202820292030202520262027202820292030资料：ASML，研究所12%%%%半导体设备、材料行业研究框架美国BIS将及其非美国附属美国禁止三星海力士在华工厂引进ASML美国政府提出CHIP4联盟，由美、韩、日、中国台湾组成芯片四方联盟，将中国大陆排除在全球半导体供应链之外美国BIS宣布限制使用美国特定技术和软件在国外设计和制造半导体拜登签署芯片法案，禁止受益企业自接受资助70家公司纳入出口“实体美国将SMIC等60多家中国技术企业列入美国清单”，对其进出口进行限制。随后美国三大EDA厂商相继暂起10年内在中国增产先出口“实体清单”进制程半导体停了对的授权和更新EUV光刻机2019.52020.52020.122021.122022.52022.8美国对设计GAAFET所必须的EDA软件以及氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料等四项技术实施出口2022.8逐步升级

围追堵截限制美国人支持中国半导体，对AI芯片的性能及带宽给出明确的限制2022.102025.12024.122024.92024.92024.12023.102025.1ASML将需要向荷兰政府申请部分浸润式DUV光刻系统的出口许可证AI芯片限令日本政府宣布拟对十余种半导体相关物项台积电16nm产品封装必须由符合BIS要求的OSAT企业完成；美国限制向中国出口14nm、16nm以下芯片BIS发布出口的“强化版”新规，140日本政府宣布将ASML将不再会CMOS、SEM、进一步加码，A800/H800禁止对华出售，并且立即生效获得2000i及更先进光刻机对华出售的许可实施出口，并将家企业被列入等共GAAFET

5多家中国企业列入“最终用户清单”“实体清单”，限项目加入出口物项清单制设备商和HBM资%%料：新智元网，钛媒体，观察者网，新华社，研究所13%%%%%%半导体设备、材料行业研究框架➢

随着半导体设备和材料公司的营收规模持续扩大，其研发投入力度也随之增强，有望加速进程。2024年主要半导体设备和材料上市公司的研发费用总计分别为100.5亿元和28.3亿元，同比增速分别为42.5%和19.3%，目前已经完成了从0到1的突破，后续需要进一步加大研发投入，在中高端产品层面超越海外领先厂商。图:半导体设备各环节国产化率水平:半导体设备上市公司收入图国大陆半导体设备销售额比重25%20%15%10%5%国产化率匡算22.7%22.4%2024年全球市场规模21.1%晶圆制造环节国内主要公司（亿美元）年年年2024年20212022202314.1%热处理设备31.5~11%~5%~14%~9%~19%~17%~23%~19%北方华创、屹唐股份北方华创、中微公司、拓荆科技、微导纳米薄膜沉积设备256.30%2021202220232024刻蚀设备光刻设备CMP设备清洗设备180.9258.429.8~11%—~18%—~28%—~28%—北方华创、中微公司、屹唐股份上海微电子等半导体设备国产占比估算（不含进口光刻机）图:半导体材料上市公司收入国大陆半导体材料销售额比重35%30%25%~18%~26%~37%~29%~43%~34%~40%~32%华海清科、晶亦精微30.7%简要介绍27.8%27.1%盛美上海、北方华创、芯源微、至纯科技等23.9%65.720%15%10%5%涂胶显影设备35.3~7%~3%~12%~3%~13%~4%~10%~5%芯源微0%检测/量测142.5精测电子、中科飞测、上海睿励等2021202220232024半导体材料国产占比估算资%%料：Wind，Gartner，公司公告，研究所14%%%半导体设备、材料行业研究框架晶圆制造中各环节中涉及材料➢

市场大，自供低——材料国产化率瓶颈亟待突破硅片高纯硅拉单晶磨外圆切片倒角磨削CMP外延生长半导体材料市场同样是国产化突破的重要薄弱环节。据SEMI统计，2018年中国大陆半导体材料市场规模达84.4亿美元，仅次于中国台湾、韩国的114.5亿、87.2亿美元。与半导体设备存在的问题类似，半导体材料的国产化率也较低，除超纯试剂外的硅晶片、CMP抛光垫、溅射靶材等材料均主要依赖进口。未来半导体材料仍需继续加强国产化的推进。由于半导体制造与封测技术的复杂性，从晶圆裸片到芯片成品，中间需要经过氧化、溅镀、光刻、刻蚀、离子注入、以及封装等上百道特殊的工艺步骤，半导体技术的不断进步也带动了上游专用材料与设备产业的快速发展。高纯特气高纯试剂硅片靶材光刻胶涂胶掩膜版硅晶圆清洗沉积氧化前烘曝光显影刻蚀后烘高纯试剂制