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　　2020-2025年中国半导体设备行业融资呈现出先扩张后调整、逐步向高质量发展转型的连贯态势，据统计，其间共发生359笔融资事件，去重后合计170家企业获得融资。从具体数据来看，融资数量从2020年的33起逐步攀升至2023年的79起，四年间实现连续正增长，累计增幅达139.4%，年均增幅超30%，成为行业融资活跃度的集中爆发期。2024年融资数量出现阶段性回调，从79起回落至64起，同比下降19%。进入2025年，融资数量小幅回升至66起，同比增至3.1%，呈现企稳向好态势。

　　先进制程是半导体制造技术的前沿阵地，广义技术界定为14nm及以下节点，典型代表包括台积电3nm、三星2nm、英特尔18A等工艺。该类制程的核心技术特征集中体现为三维晶体管结构、极紫外光刻技术普及与超高晶体管密度三大维度：在器件结构上，全面采用FinFET（鳍式场效应晶体管）或GAA（环栅晶体管）三维架构，突破传统平面晶体管的性能瓶颈；在光刻技术上，极紫外光刻（EUV）成为标配，大幅提升图形精度与制程微缩能力；在集成度上，晶体管密度达到每平方毫米数亿个级别。

　　从工艺环节来看，2025年前道设备占全球半导体制造设备营收份额的73.8%。这一主导地位源于GPU、CPU、物联网设备及高性能计算（HPC）等应用领域对先进半导体的制程复杂度和性能要求持续提升。预计2025/2026年全球晶圆厂设备（WFE）市场规模将分别同比增长9%/8%，达到1137/1227亿美元；细分结构上，2026年Foundry/逻辑领域占比预计达55%，存储领域占比34%（其中DRAM、NAND占比分别提升至22%、12%）。

　　国产替代进程持续加速，目前国内企业通过自主研发与技术合作：除光刻设备外，28nm及以上成熟制程所需的刻蚀、薄膜沉积、清洗等设备已基本实现工艺覆盖。长期来看，AI技术驱动下，AI芯片需求激增将持续拉动中国大陆300mm芯片制造厂设备支出，2026-2028年间相关投资总额预计达940亿美元。叠加国内半导体产业政策持续扶持与企业资本开支加大，国产半导体设备厂商将充分受益于本土市场需求增长与国产替代深化，迎来确定性成长机遇。

　　2025年上半年行业竞争态势延续头部集中格局，且增速显著提升。2025年上半年全球半导体设备商Top10营收合计超640亿美元，同比大幅增长24%。头部排名上，ASML以170亿美元半导体业务营收稳居榜首，应用材料（137亿美元）、泛林集团、东京电子、科磊依次位列第二至第五，前五大厂商营收合计近540亿美元，占Top10总营收的85%，集中度与2024年持平。北方华创排名虽从2024年第六小幅下滑至第七，但营收保持稳健增长，2025年上半年实现营收约22亿美元，同比增长31%，彰显国产设备企业的成长韧性。

　　从国产化率核心指标来看，行业整体替代节奏明显加快：2024年中国半导体设备国产化率提升至35%，较2022年的16.4%实现翻倍增长；细分领域呈现并行突破态势，成熟制程领域已具备较强竞争力，其中清洗设备、刻蚀设备、CMP设备、离子注入设备、光刻设备国产化率分别达到20%、23%、30-40%、3.1%、不足1%。受益于下游产能扩张与技术攻坚成效，2025年中国半导体设备国产化率预计可进一步提升至45%。

　　产业链上游环节为半导体设备提供关键基础组件，是设备精度、稳定性的核心决定因素，主要分为零部件与核心子系统两类，其中零部件涵盖多品类高精密组件，包括机械类（轴承、真空泵、机械臂）、电子类（传感器、射频发射器）、材料类（石英、边缘环、陶瓷件）及其他专用组件（泵、反应腔喷淋头）；核心子系统是半导体设备的功能模块核心，包括真空系统、热管理系统、光学系统、制程诊断系统、气液流量控制系统、电源及气体反应系统等。

　　中国市场层面，2024年国内光刻机市场规模已突破400亿元人民币（SEMI数据），但国产化率不足1%，市场需求仍高度依赖进口。从技术层级的需求结构来看，国产光刻机当前已在90nm~65nm等中低端制程实现初步量产，而28nm以下高端制程领域仍被海外厂商垄断，国产化替代空间十分广阔。此外，晶圆产能扩张是核心驱动力，SEMI预测2024-2027年中国将持续稳居全球300mm设备支出首位，其间总投资有望突破1000亿美元，为全球光刻机市场带来稳定需求增量。

　　全球光刻机市场呈现寡头垄断结构，技术壁垒显著，ASML、尼康、佳能三大厂商长期占据全球90%以上的市场份额。从全球市场份额分布来看，ASML以绝对优势领跑行业，2024年其全球市场份额达61.2%，其中先进EUV光刻机全球市场份额100%由ASML占据，是全球唯一具备EUV光刻机量产能力的厂商；ArFi机型领域，ASML市占率超95%，2024年该机型出货129台，占全球同类机型出货量的97.7%，尼康同期仅出货约3台。从未来需求来看，ASML预计2025-2030年EUV光刻机领域投入将持续高增，其中先进逻辑芯片领域EUV光刻支出复合年增长率达10-20%；DRAM存储领域EUV光刻支出复合年增长率15-25%。尼康、佳能两大日本厂商则采取差异化战略，聚焦中低端市场，满足成熟制程及特色工艺需求。

　　从技术演进路径来看，在摩尔定律的引领下，光学光刻技术同步经历了接触/接近、等倍投影、缩小步进投影、步进扫描投影等曝光方式的变革，曝光光源波长从436纳米（g线纳米（i线纳米（ArF），最终迭代至13.5纳米（EUV）。当前最先进的EUV光刻机技术复杂度已堪比航天飞机，单台设备包含超过10万个精密零部件，价值高达1.88亿欧元，其中ASML的EUV光刻机研发耗时17年，累计投入超过70亿欧元，且需全球超5000家供应商协同配合。

　　EUV光刻机作为先进制程的核心载体，其极端制造要求构成了国产替代的核心壁垒。一是EUV光刻机需产生13.5nm极紫外光，而13.5nm波长的极紫外光会被几乎所有物质吸收，必须采用全反射光学系统；二是需要维持超高真空环境，任何微小颗粒都会破坏工艺；三是整套系统包含超过10万个精密零部件，供应链管理极其复杂。ASML的EUV光刻机研发耗时17年，累计投入超70亿欧元，依赖全球5000余家供应商协同。上述极致技术要求，导致国产光刻机与国际领先水平存在显著代差，构成了国产替代的核心挑战。从技术代际看，上海微电子最先进的90nm光刻机，技术水平相当于ASML 2004年量产机型，两者相差约五代；从关键指标对比，国产光学元件精度落后国际领先水平250倍，华卓精科双工件台精度（5nm）与ASML TWINSCAN系列（2nm）存在2.5倍差距。

　　刻蚀是半导体芯片制造流程中通过化学或物理作用精准去除晶圆表面多余材料、构建预设电路结构的关键工艺环节。从技术路径来看，刻蚀工艺主要分为湿法刻蚀与干法刻蚀两大类别，二者基于不同的原理特性形成差异化应用场景。湿法刻蚀更多应用于工艺尺寸要求宽松的成熟制程场景，或作为干法刻蚀后的辅助工序，用于清除晶圆表面残留的刻蚀产物。干法刻蚀凭借更高的工艺精度成为当前主流技术方向，其中等离子体干法刻蚀占据主导地位。从细分维度来看，干法刻蚀可根据被刻蚀材料类型分为金属刻蚀、介质刻蚀与硅刻蚀三类；若按等离子体产生方式划分，则主要包括电容耦合等离子体刻蚀（CCP）与电感耦合等离子体刻蚀（ICP）两种技术路线。

　　从市场结构来看，干法刻蚀凭借精准的图形转移能力占据约90%的市场份额，是先进制程芯片制造中图形转移的核心技术选择。具体而言，干法刻蚀通过等离子体或高能离子束轰击晶圆表面实现材料去除，其显著优势在于能实现高效的各向异性刻蚀，保障微小电路图形转移后的高保真性。与之相对，湿法刻蚀虽在3μm以下精细尺寸控制上存在局限性，易影响预设线宽精度，但凭借低成本、高处理速度的优势，除辅助清洗外，还广泛应用于光学器件、微机电系统（MEMS）等特色领域的制造环节。

　　中国市场方面，受益于国内半导体产业的快速发展及晶圆厂产能扩张需求，刻蚀机市场规模实现持续高速增长。2022年国内刻蚀机市场规模为186.3亿元人民币，2023年同比增长至229.8亿元，2024年进一步攀升至284.1亿元，2025年已达到486.7亿元，2022-2025年CAGR达27.13%，预计到2030年中国刻蚀机市场规模有望突破920亿元人民币，其间复合年均增长率将维持在21.4%左右。

　　产品结构层面，电容性等离子体刻蚀设备（CCP）、电感性等离子体刻蚀设备（ICP）以及原子层刻蚀设备（ALE）共同构成市场增长的核心引擎。其中，ICP刻蚀设备市场规模领先，达207.3亿元；CCP刻蚀设备市场规模为178.9亿元；ALE刻蚀设备作为面向先进制程的新兴技术方向，当前市场规模虽达15.8亿元，但其增长潜力显著。据IC Insights报告显示，未来三年内，ALE设备在中国先进逻辑芯片与DRAM存储芯片产线中的渗透率有望从当前的6%提升至18%，成为驱动市场增长的重要新兴力量。

　　全球竞争格局呈现典型的寡头垄断特征，半导体刻蚀设备市场主要由美国泛林集团（LAM）、应用材料（Applied Materials）以及日本东京电子（TEL）三大厂商主导，合计占据全球近90%的市场份额。具体来看，应用材料在CCP与ICP两大主流技术路线上均实现全面布局，产品线覆盖导体刻蚀、介质刻蚀等多个核心领域，技术竞争力突出；泛林集团则在CCP技术领域尤其是高深宽比刻蚀方向构建了深厚的技术壁垒，其设备已成为3D NAND存储芯片制造过程中不可或缺的关键装备；东京电子作为全球第三大刻蚀设备供应商，在CCP和ICP技术领域均具备强劲实力，尤其在介质刻蚀领域与美系企业形成并驾齐驱的竞争态势。

　　ICP（电感耦合等离子体）刻蚀的核心原理是通过高频电磁场（常规为13.56 MHz）激发气体，生成大量包含离子、电子及激发态分子的等离子体，这些活性粒子在电场驱动下完成材料表面的选择性刻蚀与图案转移。ICP系统的等离子体生成主要依赖激励线圈与偏压电极两大核心组件，这一结构赋予其两大核心优势：一是高刻蚀速率，能够匹配大规模集成电路（IC）等微电子制造场景的高生产率需求；二是广泛适用性，可兼容硅、氮化硅、金属、绝缘材料等多种材质的刻蚀加工。

　　国产刻蚀机已在成熟制程实现突破，但高端领域仍面临多重替代难点。从先进制程技术壁垒来看，3D NAND芯片的构建高度依赖沉积与刻蚀工艺，无论是已量产的64层、128层产品，还是研发中的超300层产品，均通过增加堆叠层数提升性能，这对刻蚀设备的高深宽比刻蚀能力提出严苛要求。目前，3D NAND 100:1以上高深宽比刻蚀技术仍被泛林集团独家垄断，国内设备在该领域的良率与稳定性亟待提升。更深层次的壁垒在于长期工艺积累形成的生态闭环，泛林集团与三星、美光等全球头部存储厂商深度协同，历经多代3D NAND产品迭代持续优化刻蚀工艺，形成深度绑定，而国内设备厂商缺乏此类大规模量产验证场景，工艺迭代速度受限。

　　中微公司刻蚀设备主要包括CCP及ICP两大技术路线nm及以上成熟制程刻蚀设备实现批量交付，14nm设备进入中芯国际产线D NAND芯片制造环节，中微公司的等离子体刻蚀设备可应用于64层和128层的量产，在2023年发布了Primo ADE Ⅱ原子层刻蚀系统，技术达到国际先进水平。中微公司主要客户包括台积电、英特尔、联华电子等。2024年中微公司刻蚀设备销售收入达97.6亿元，占国内市场份额28.4%。

　　薄膜沉积是指在硅片衬底上沉积一层待处理的薄膜材料。薄膜沉积设备主要负责各个步骤当中的介质层与金属层的沉积，包括CVD（化学气相沉积）设备、PVD（物理气相沉积）设备和ALD（原子层沉积）设备。薄膜沉积设备是实现集成电路先进逻辑领域及3D NAND、3D DRAM、高带宽存储器（HBM）等先进存储领域芯片技术突破的核心支撑，其所沉积的薄膜是芯片结构内的功能材料层，在芯片制造过程中需求量巨大，且直接影响芯片的性能。

　　细分设备领域的垄断特征更为突出。PVD设备市场中，应用材料（AMAT）长期占据80%以上的全球份额，国内企业北方华创全球市占率约3%；CVD设备市场主要由美日企业垄断，三大头部厂商合计占据70%的全球份额，行业前几大企业合计市占率超85%；ALD设备市场则由东京电子和先晶半导体主导，市占率分别为31%和29%。此外，在晶圆级三维集成领域，EV Group、SUSS、东京电子（TEL）等企业垄断了全球绝大部分键合设备市场份额。

　　国内薄膜沉积设备领域关键工艺环节长期依赖进口，尤其在先进技术赛道存在显著短板。以ALD设备为例，全球ALD设备市场规模已达78亿美元，且年增长率高达17%，但由于核心技术缺失，量产级ALD设备技术长期被ASML、PICOSUN、BENEQ等海外厂商垄断，国内ALD设备国产化率不足2%。同时，应用材料（AMAT）、泛林集团（LAM）、东京电子（TEL）等国际巨头已构建深厚的专利壁垒，从核心原理、设备结构到工艺参数形成全链条专利布局，国内企业在技术研发与商业化过程中易面临专利侵权风险，进一步制约技术迭代与市场拓展。

　　此外，薄膜沉积设备行业兼具高技术、高资金、高市场壁垒特性。薄膜沉积设备研发周期长，前期需持续大额研发投入支撑核心技术突破，技术创新能力直接决定企业发展潜力，也是本土企业缩小与国际品牌差距、实现客户全球化的核心前提。更关键的是，薄膜沉积设备验证周期漫长，从样机下线到最终交付客户需历经至少多年的严苛验证。这一过程既需要晶圆代工厂在供应链环节为国内设备厂商提供更多验证与试错机会，也要求国内企业具备快速响应试错结果、迭代优化产品的能力。若无法完成反复验证与迭代，不仅难以降低生产成本，还会导致产品质量稳定性不足，无法满足量产线）企业展示

　　ALD设备方面，中微公司推出12英寸Preforma Uniflash®金属栅系列产品，涵盖TiN、TiAl、TaN三大细分品类，该系列产品直接对标应用材料（AMAT）的Endura®系列。新型外延设备领域，发布全球首款双腔减压外延设备PRIMIO Epita® RP。中微公司薄膜沉积技术布局将聚焦单晶外延与金属LPCVD两大核心方向，已通过大额募资加大对HPCVD、LPCVD、EPI等关键设备的开发力度。2024年，中微公司MOCVD备销售约3.79亿元，LPCVD设备销售约1.56亿元。

　　拓荆科技PECVD领域形成覆盖全系列PECVD薄膜材料的设备组合，包含PECVD主体产品与UV Cure配套产品；重点推出pX和Supra-D两款新型反应腔。ALD领域重点布局氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化钛、氮化钛等六大类产品。此外，公司还形成SACVD、HDPCVD及Flowable CVD等完整薄膜设备系列，是国内唯一实现集成电路SACVD设备产业化应用的厂商。2024年，拓荆科技薄膜沉积设备相关产品实现收入41亿元，市场份额占比约为12%。

　　高数值孔径极紫外光刻（High-NA EUV）技术正成为推动制程迭代的核心引擎，其核心价值在于通过光学系统的升级，破解了传统光刻技术在精细图案制备上的局限。High-NA EUV不仅是实现2nm及更先进节点量产的关键支撑，更将重塑全球半导体制造的竞争格局与生产流程。作为当前0.33 NA EUV技术的下一代升级方向，High-NA EUV通过将光学系统数值孔径提升至0.55，实现了分辨率提升，为半导体产业突破现有工艺瓶颈、满足AI等高端应用对算力与能效的极致需求提供了解决方案。与现有EUV技术相比，High-NA EUV能够以单次曝光完成传统EUV需要多次光刻才能实现的精细图案，大幅降低了工艺复杂度与良率损耗风险。能够以单次曝光完成传统EUV需要多次光刻才能实现的精细图案，大幅降低了工艺复杂度与良率损耗风险。

　　极紫外（EUV）光刻虽为当前主流技术支撑，但成本高企、能耗巨大及供应链垄断等核心瓶颈日益凸显，为纳米压印技术（Nanoimprint Lithography, NIL）的产业化突破创造了关键契机，使其成为全球半导体产业重点布局的EUV潜在替代方案，为光刻技术路线提供了多元化选择。日本厂商佳能（Canon）近十多年来一直在与日本光罩等半导体零组件制造商大日本印刷株式会社（DNP）合作研发纳米压印工艺。纳米压印技术直接通过压印形成图案，在晶圆上只压印1次，就可以在特定的位置形成复杂的2D或3D电路图，不仅非常便捷，还能在无需EUV光刻机支持的情况下实现5nm制程，同时还能极大地降低设备采购成本及芯片制造成本。随着制程工艺进入埃米级别，ASML的High NA EUV光刻设备将会带来更高的制造成本，如果纳米压印技术也能够推进到埃米级，那么其竞争力无疑将会进一步凸显。High-NA EUV不仅是实现2nm及更先进节点量产的关键支撑，更将重塑全球半导体制造的竞争格局与生产流程。

　　以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体相较于传统硅基半导体，其具备宽禁带、高击穿电场、高热导率等核心特性，可精准适配高温、高压、高频、大功率等严苛工况需求，在新能源汽车、工业控制等高端领域应用前景广阔。半导体设备作为工艺实现的核心载体，更需超前于半导体产品制造完成新一代技术研发，为工艺革新提供核心物理支撑。第三代半导体材料的独特特性使其无法直接沿用硅基半导体的标准化产线，亟需定制化的专用设备，这也为国产设备企业突破海外技术壁垒创造了差异化契机。

　　尽管光刻机国产化率不足1%，但在整机与核心零部件环节均取得阶段性突破。中芯国际已启动首款国产深紫外（DUV）光刻机测试，该设备由上海初创企业宇量昇制造，采用浸没式技术，初步测试结果显示可实现28nm级芯片生产，更有望通过多重图案化技术推进7nm甚至5nm芯片试产，后续检验报告进一步验证其良率达92%、产能利用率85%，具备商业化量产潜力。核心零部件领域，2020年华卓精科自主研发的双工件台实现量产应用，打破ASML在该领域的长期垄断；2025年哈尔滨工业大学成功研制13.5nm波长EUV光源，中国科学院上海光机所实现全固态深紫外光源突破，将国内芯片工艺验证能力推进至3nm理论极限，同时实现13.5nm极紫外光源250W的实验室突破。未来，国产光刻机将持续攻坚核心技术，加速EUV光源功率提升、高精度光学系统优化等关键技术突破，并持续推进技术迭代。