睿信咨询十五五规划专题 | 中国半导体装备产业的国产化深化与技术路径创新

在全球半导体产业竞争日趋激烈、供应链格局深度重塑的背景下，中国半导体专用装备产业正处于战略机遇与自主攻坚并存的关键阶段。国家“十五五”规划进一步明确了科技自立自强与产业链供应链安全的核心地位，将半导体装备作为支撑数字经济与现代化产业体系的重要基石。在此战略指引下，国产替代正从单点突破迈向系统化推进，技术路径亦从跟随式创新转向面向AI算力、先进封装、第三代半导体等前沿领域的代际跃迁。

睿信咨询（睿信致成管理顾问有限公司）立足政策导向与产业实际，深入剖析国产化进程中的结构性机遇与挑战，旨在为业界提供兼具战略视野与实践参考的研究成果，助力中国半导体装备产业实现从关键补短板到创新引领的跨越发展。

一、行业全景——在周期性波动与结构性机遇中砥砺前行

全球半导体设备市场在经历了短期的周期性调整后，正重回增长轨道。华泰证券数据显示，2024年第二季度全球主要设备公司总收入同比增长24%至340亿美元。该机构预测，2025年全球半导体设备市场规模将达到约1420亿美元，同比增长12%，并预计2026年进一步增至1530亿美元，其中中国市场规模预计达490亿美元。这表明，尽管面临宏观波动，半导体设备作为技术密集型资本支出的核心，其长期需求依然强劲，而中国已成为全球最重要的区域市场之一。

中国半导体设备产业在过去几年实现了跨越式发展。根据中国电子专用设备工业协会在第十三届半导体设备年会（2025年9月）上发布的统计数据，2024年全国82家规模以上半导体设备制造企业销售收入达到1178.7亿元（约合166亿美元），同比增长32.9%，四年（2021-2024）的年均复合增长率高达45.08%。这一增速远超全球市场平均水平，标志着中国半导体设备产业已形成相当体量，并进入快速发展通道。

产业在高速增长的同时，结构性短板依然突出。根据市场研究机构MIR睿工业的数据，2024年中国晶圆制造前道设备的综合本土化率约为25%，预计到2026年有望提升至30%左右。然而，这一进程呈现显著的不均衡性，关键瓶颈依然明显。

二、核心驱动力一——国产替代深化：从“点状突破”到“体系化供给”

当前，国产设备替代正从可以替代向必须替代和高效替代演进，其广度和深度都在扩展。国家对半导体产业链自主可控的战略定位空前明确。近期外部环境变化进一步凸显了供应链安全的极端重要性，加速了下游晶圆厂导入国产设备的决策。以中芯国际、华虹半导体、长江存储、长鑫存储为代表的本土晶圆厂正处于成熟制程扩产和特色工艺建设的集中投资期。这为国产设备提供了稳定且可预测的试验田和主战场，尤其是大量新建产能更易于采用已验证的国产设备。同时业界正在改变设备企业单兵作战的模式，转而构建设备、工艺、材料协同创新的联合体。龙头晶圆厂与设备商共建“首台（套）验证平台”，有效降低了国产设备进入产线的技术风险和应用门槛，加速了迭代进程。

随着国产设备在刻蚀、清洗、CMP（化学机械抛光）、PVD（物理气相沉积）等领域陆续实现批量化应用，国产化的内涵正从单一设备突破转向为晶圆厂提供整线解决方案的能力。与此同时，供应链安全的需求向上游传导，关键零部件（如射频电源、静电卡盘、真空泵、MFC）和核心子系统（如温控、气体传输）的国产化也正同步提速，成为保障设备产业自主性的关键一环。

三、核心驱动力二——技术代际跃迁：把握“后摩尔时代”的多元创新路径

当全球半导体产业在先进制程（5nm以下）攀登物理与成本双重极限时，超越摩尔定律的多元化技术路径为中国设备产业提供了换道追赶甚至局部领先的战略机遇。

AI大模型浪潮，对芯片的算力、存储带宽和能耗提出了极致要求，直接推动了以设备创新为核心的半导体技术演进。

为提升芯片整体性能，芯粒、2.5D/3D封装、晶圆级混合键合等技术成为关键。这为混合键合设备、临时键合/解键合设备、TSV（硅通孔）刻蚀/电镀设备、面板级封装设备等创造了全新且快速增长的市场。盛美上海、拓荆科技等公司已在此领域推出全球首创或领先的设备方案。

为满足AI对高带宽内存（HBM）的需求，3D NAND堆叠层数持续增加，DRAM技术也在微缩。这对高深宽比刻蚀、ALD（原子层沉积）薄膜、垂直互连等设备的工艺能力提出了更高要求。

以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体，因其在新能源汽车、5G通信、能源管理等领域的优异性能，正成为半导体产业的新增长极。这类材料的制备与加工工艺与传统硅基半导体差异显著，催生了对 SiC单晶生长炉、高温离子注入机、GaN外延炉等专用设备 的独立需求，为设备企业开辟了“增量蓝海”市场。

总结：中国半导体专用装备产业正站在一个历史性的战略机遇期。“国产替代深化”提供了确定性的市场空间和生存土壤，而“技术代际跃迁”则开辟了实现弯道超车或换道领跑的潜在路径。未来，决定行业成败的关键，不仅在于能否在现有技术路线上持续缩小差距，更在于能否在全球半导体技术范式的下一次重大变革中，以前瞻性的研发、高效的产业链协同和开放创新的生态，占据一席之地。那些能够将政策机遇转化为技术实力、将市场需求沉淀为平台能力、将前沿洞察落地为创新产品的企业，将成为支撑中国半导体产业乃至全球数字经济未来的中坚力量。

文末补充文献资料：

华泰证券. 全球半导体设备市场季度报告（2024年第二季度）

中国电子专用设备工业协会. 第十三届半导体设备年会统计数据（2025年9月）

MIR睿工业. 中国晶圆制造前道设备本土化率研究报告（2024-2026）

盛美上海. 混合键合与先进封装设备技术白皮书（2025）

拓荆科技. 原子层沉积（ALD）设备在三维存储与逻辑芯片中的应用分析报告（2025）

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