2025年半导体设备零部件行业研究：国产替代与市场扩展

2025年半导体设备零部件行业研究：国产替代与市场扩展

半导体设备零部件行业是半导体产业链的重要组成部分，作为半导体设备的关键构成要素，其技术复杂、产品种类繁多。随着全球半导体市场的持续扩展和国产替代进程的加速，半导体设备零部件行业迎来了新的发展机遇。本文将从行业现状、市场规模、未来趋势和竞争格局等方面进行详细分析。

行业现状：技术复杂，产品种类繁多

半导体设备零部件行业位于产业链上游，为半导体行业发展提供重要支撑。半导体行业遵循“一代技术、一代工艺、一代设备”的产业规律，半导体设备是延续行业“摩尔定律”的瓶颈和关键。半导体设备零部件作为半导体设备的关键构成，是决定半导体设备产业发展水平的关键因素。半导体设备零部件不仅是半导体设备制造环节中难度较大、技术含量较高的环节之一，也是国内半导体设备企业“卡脖子”的环节之一，其支撑着半导体设备行业，继而支撑半导体芯片制造和整个现代电子信息产业。

半导体设备由大量零部件组成，零部件直接决定设备可靠性和稳定性。半导体设备零部件需要在材料、结构、工艺、品质和精度、可靠性及稳定性等性能方面达到设备及技术要求。以等离子体设备为例，在反应腔周围，Gax Box 和 MFC 模块负责气体调配与供应，射频电源负责制造等离子体，真空系统包括阀门、泵负责提供真空环境，加热器负责控制反应温度，仪器仪表包括流量计、压力计等来监测压力与真空度等反应条件，各种精密零部件共同构建起晶圆制造设备。

半导体设备零部件种类繁多，工艺难度差别较大。半导体零部件细分种类众多，按结构组成可分为机械类、电气类、机电一体类、气/液/真空系统类、仪器仪表类、光学类等，应用设备有所差异。按标准化程度可分为精密机加件和通用外购件，精密机加件为定制化产品，由设备厂商自行设计后委外加工，如腔体、机械手等，难度相对较低；通用外购件是经过长时间验证、得到广泛认可的通用标准品，如阀门、密封圈（O-Ring）、规（Gauge）、泵、喷淋头等，由于需要得到设备厂商与制造产线认证，技术壁垒较高。

零部件按客户需求可主要分为两部分，设备端与 Fab 端：设备端：由半导体设备制造商采购，作为制造设备的直接原材料。部分类型如机械类、电气类、仪器仪表类是设备通用的零部件。此外，部分工艺环节需要专用零部件，如刻蚀和薄膜沉积等干法设备所需的气体输送系统、真空系统类，以及清洗、涂胶显影、CMP 等湿法设备所需的气动液压系统类设备。Fab 端：晶圆厂直接向零部件厂商采购，用作厂务建设或作为芯片制造流程中的替换材料。晶圆厂在长期使用半导体设备的过程中，设备不可避免地会产生磨损，需要对零部件进行替换。此类主要是标准化的零件或是较为简单的模组、系统，而不需要定制化操作，晶圆厂可以直接向零部件厂商进行采购。

半导体设备零部件客户验证壁垒高，技术为零部件厂商核心竞争力。零部件供应需要保持高度一致性，因此客户黏性及验证壁垒较高。此外，半导体设备厂商认证壁垒也相对较高，设备零部件验证程序十分复杂，从质量体系认证到批量生产的周期通常为两年半，因此，下游客户往往会选择长期合作或具备品牌口碑的零部件供应商。国内零部件厂商仍处于发展初期，正不断积累技术及生产经验。随着国产设备自主可控需求提升，具备核心关键技术的国内厂商有望得到验证机会，率先实现客户及认证壁垒的突破。

市场规模：广阔市场空间，国产替代加速

半导体设备零部件市场空间广阔，国产替代助推行业快速发展。半导体行业周期企稳回暖，新一轮增长趋势明显。1999 年以来全球半导体行业共经历 7 轮左右周期，每轮时长约 3-5 年，其中上行期约 1-3 年，下行期约 1-2 年。复盘每轮周期波动原因较为类似，主要由于终端需求变化驱动行业景气提升，而后产能扩张叠加需求疲软导致供需错配。进入 2023 年中，行业周期逐渐触底，受益于下游终端消费改善及 AI 相关需求迅速扩张，至今半导体行业新一轮周期增长趋势明显，2024 年 8-10 月全球半导体月销售额同比增长 20.6%/23.2%/22.0%。行业周期回暖，相关厂商迎来发展机遇。

AI、汽车电子驱动行业需求回暖，全球晶圆厂产能持续扩张。随着人工智能快速发展，推动对高性能计算与存储芯片需求，同时汽车电动化、智能化趋势带动汽车电子市场快速增长，半导体行业需求逐步复苏，全球晶圆厂扩产速度回升。根据 SEMI 和 Trendforce 数据，2023 年全球半导体每月晶圆产能为 2960 万片（折 8 英寸），同比增长 5.0%，其中中国大陆产能占比 26%，预计 2025 年全球产能将达到 3370 万片，中国大陆作为全球半导体扩产的主要动力，产能将达到每月 1010 万片。

半导体产能扩张，晶圆厂设备支出迎来增长周期。根据 VLSI 数据，2020-2022 年，疫情影响下消费电子需求激增，供需失衡情况促使全球晶圆厂纷纷提升资本开支，全球晶圆厂设备支出快速增长，由 2020 年的 640 亿美元增长至 2022 年的 950 亿美元。2023 年由于需求减弱及终端库存累积，设备支出增速有所调整，2023 年全球晶圆厂设备支出为 980 亿美元，同比增速 3%。在 AI、汽车电子等需求驱动下，全球晶圆厂将继续扩产，设备支出有望持续增长，2025 年将达到 1,130 亿美元。

国产替代浪潮驱动设备需求，国内主要设备厂商扩产加速。2024 年 12 月 2 日，美国将多家中国半导体企业列入实体清单，其中包括：芯恩、鹏新旭、ICRD 等代工厂，北方华创、拓荆科技、芯源微、新凯来等设备厂商，中微被移除 VEU 白名单（不再享有 VEU 身份带来的出口便利），半导体设备及零部件产业链国产替代紧迫性进一步提升。2020-2023 年，国内主要设备厂商订单规模不断提升，2020 年北方华创合同负债为 30.48 亿元，2023 年达 83.17 亿元，年均复合增长率 39.73%。设备需求不断提升的同时，国内主要设备厂商也加速提升产能，2023 年北方华创在建工程为 20.27 亿元，同比增长 65.73%。

大基金三期落地，有望加大对核心技术和关键零部件的支持力度。2024 年 5 月，国家大基金三期注册成立，注册资本 3440 亿元。与此同时，包括中国银行、中国建设银行等 6 家银行发公告表示参与出资国家大基金三期，预计自基金注册成立之日起 10 年内实缴到位。根据 DeepTech 报道，国家大基金一期侧重半导体制造领域（重点关注下游各大产业链巨头），国家大基金二期侧重半导体设备和材料（重点关注上游产业链），而国家大基金三期则是面向半导体全产业链，旨在引导社会资本加大对半导体产业的多渠道融资支持。

未来趋势：技术突破与市场机遇并存

未来，半导体设备零部件行业将面临技术突破与市场机遇并存的局面。随着全球半导体市场的持续增长，特别是人工智能、汽车电子等新兴领域的快速发展，半导体设备零部件的需求将持续攀升。预计到2025年，全球半导体设备零部件市场规模将达到613亿美元，其中中国大陆市场有望达到211亿美元，占全球市场的34.45%。

在技术层面，半导体设备零部件行业将继续朝着高精度、高可靠性和高性能的方向发展。例如，真空系统、气体输送系统和光学零部件等关键领域，将不断推动技术创新，以满足先进制程设备的需求。同时，随着半导体工艺的不断升级，零部件的国产化替代进程也将加速。国内企业通过持续的研发投入和技术创新，有望在更多细分领域实现突破，打破国外厂商的垄断。

此外，政策支持也将为行业的发展提供有力保障。国家大基金三期的成立，将为半导体设备零部件企业提供更多的资金支持和资源整合机会，推动行业的快速发展。同时，随着国内半导体产业链的不断完善，零部件企业将获得更多的市场机会，进一步提升市场份额。

竞争格局：集中度提升与国产化机遇

全球半导体设备零部件市场竞争格局较为集中，尤其是在一些关键零部件领域，如静电卡盘、真空阀门和真空泵等，少数国际巨头占据了大部分市场份额。以静电卡盘为例，2021年全球市场规模为17.14亿美元，前四大企业占据了90%以上的市场份额。然而，随着国内企业的技术进步和市场份额的逐步提升，国产替代的空间正在不断扩大。

国内半导体设备零部件企业正处于快速发展阶段，部分企业在机械类、电气类和机电一体类零部件领域已经取得了显著进展。例如，富创精密、珂玛科技等企业已经在国际市场上崭露头角，其产品不仅在国内市场获得了广泛应用，还逐步进入了国际知名半导体设备厂商的供应链体系。未来，随着国内企业在更多领域的技术突破，国产零部件的市场份额有望进一步提升。

以上就是关于半导体设备零部件行业的分析。随着全球半导体市场的持续增长和国产替代进程的加速，半导体设备零部件行业正迎来前所未有的发展机遇。未来，技术创新、市场扩展和政策支持将成为推动行业发展的关键因素。国内企业需要抓住这一机遇，不断提升自身的技术水平和市场竞争力，以在全球半导体设备零部件市场中占据更重要的地位。