半导体设备是指用于制造各类半导体产品所需的生产设备，也包括生产半导体原材料所需的其他类机器设备，属于半导体行业产业链的支撑环节。半导体设备分为前道制造设备以及后道封测设备。其中，前道设备主要包括光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备、离子注入设备、清洗设备、机械抛光设备以及扩散设备。而后道测试设备主要包括分选机、测试机、划片机、贴片机等。

从市场规模来看，2021年全球半导体设备中，晶圆制造设备占比86%，测试设备占比9%，封装设备占比5%。

中国半导体设备中半导体制造设备规模占比较大，其中薄膜沉积、光刻、刻蚀市场份额相当，一共占据60%以上市场份额，其中薄膜沉积占比21.9%;光刻占比21.3%;刻蚀占比20.4%。其次是过程控制占比11.2%，自动化制造和控制占比4.8%，清洗设备占比4.7%，涂胶显影占比3.8%，其他晶圆级设备占比3.8%。

作为产业链中“卡脖子”最严重的领域，半导体设备当前国产化率仅为10%~15%，后续有望优先受益于政策支持，未来有着非常大的提升空间。

薄膜沉积设备：国产化率仅5.5%

薄膜沉积设备作为晶圆制造的核心设备之一，在晶圆制造环节设备投资占比仅次于光刻机，约占25%。根据SEMI和Maximize Market Research的统计，2020年全球半导体设备市场规模达到712亿美元，其中薄膜沉积设备市场规模约172亿美元。

根据工作原理的不同，集成电路薄膜沉积可分为物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和其他。薄膜沉积工艺不断发展，根据不同的应用演化出了PECVD、溅射PVD、ALD、LPCVD等不同的设备用于晶圆制造的不同工艺。

目前，全球薄膜沉积设备中CVD类设备占比最高，2020年占比64%，溅射PVD设备占比21%。CVD设备中，PECVD是主流的设备类型，2020年在CVD设备中占比53%，其次为ALD设备，占比20%。

从市场格局来看，薄膜沉积设备主要被日本、美国和欧洲的厂商主导，由应用材料（AMAT）、泛林半导体（Lam Research）、东京电子（TEL）和先晶半导体（ASM）等国际巨头公司垄断。

据Gartner数据，PVD设备方面，应用材料具有绝对份额优势，占据85%的市场份额；应用材料、泛林半导体和东京电子是CVD设备市场中的佼佼者，分别占比30%、21%和19%；ALD设备中，东京电子和ASMI是行业龙头，分别占有31%和29%的市场份额。

国内从事CVD设备开发销售的公司主要有北方华创、中微公司和拓荆科技。北方华创主要研发PVD、LPCVD和APCVD设备，中微公司主要研发MOCVD设备。拓荆科技主要是PECVD、ALD以及SACVD设备。

拓荆科技的产品已适配国内最先进的28/14nm逻辑芯片、19/17nm DRAM芯片和64/128层3D NAND FLASH晶圆制造产线，2.5D、3D先进封装及其他泛半导体领域。

拓荆科技PECVD设备年产50台，其它设备平均年产2台。

薄膜沉积设备国产化率估计仅5.5%。2020年1月1日以来国内部分主要晶圆制造产线的薄膜沉积设备招标情况，6家厂商共招标薄膜沉积设备1060台（仅PVD和CVD类设备），国内厂商中标58台，其中拓荆科技中标40台（主要为PECVD设备），国内市占率为3.8%；北方华创中标18台（主要为PVD设备），国内市占率1.7%。

光刻机：高端领域暂无技术突破

光刻机由光源波长进行区分可以分为可见光（g-line），紫外光（i-line），深紫外光（KrF、ArF）以及极紫外（EUV）几大类，当前最先进的3nm制程只能通过EUV光刻机才能实现。

目前全球光刻机市场几乎由ASML、尼康和佳能三家厂商垄断，其中又以ASML一家独大。2021年ASML占比65%，出货量达到309台（全球总共约500台），EUV光刻机单价超过1亿欧元，全球仅有ASML可提供。

目前国内具备光刻机生产能力的企业主要是上海微电子装备有限公司，有SSX600和SSB500两个系列，其中SSX600系列主要应用于IC前道光刻工艺，可满足IC前道制造90nm、110nm、280nm关键层和非关键层的光刻工艺需求；SSB500系列光刻机主要应用于IC后道先进封装工艺。

刻蚀设备：半导体设备“后起之秀”

刻蚀设备分为湿法刻蚀和干法刻蚀，但是湿法刻蚀由于刻蚀的精度较低，在制程不断微缩的情境下，逐渐被干法刻蚀取代，在部分制程要求不太精密的芯片上在使用湿法刻蚀。

刻蚀设备主要由美国泛林半导体、日本东京电子以及美国应用材料三家占据领先地位，2020年三家市场份额合计占比近9成。目前国内有中微公司和北方华创两家刻蚀设备供应商，20年国产化率约为20%。

国内刻蚀龙头企业的部分技术已达到国际一流水平。在目前广泛使用的高密度等离子刻蚀设备上，中微公司的ICP和CCP刻蚀设备与泛林集团DRIE刻蚀设备的刻蚀效果相当。同时，中微公司的介质刻蚀已经进入台积电7nm/5nm产线，是唯一一家进入台积电产线的国产刻蚀设备生产商。

北方华创已量产28nm制程以上的刻蚀设备，同时已经突破14nm技术，并进入中芯国际14nm产线验证阶段。