设备与材料：最隐蔽的“卡脖子”
造芯片的工具和面粉，决定能不能造出来
先把答案放在前面：设备是造芯片的工具，材料是造芯片的原料。它们不直接出现在发布会的大屏幕上，却决定了芯片能不能造出来、能造多少、成本多高。
- 设备与材料是整条链最隐蔽的“卡脖子”，也是最确定的订单来源。
- 2026 年全球半导体设备市场预计 1659 亿美元，同比增长 23.2%。
- 中国晶圆厂设备市场约 500 亿美元，占全球 41%；高端设备仍依赖进口。
芯片厂像一座非常精密的工厂。设备是机床，材料是面粉和调料；机床再先进，面粉不合格，也做不出好面包。
这一章把“设备”和“材料”分开讲，再看它们为什么难、钱怎么分、国产化卡在哪。
8.1这是个啥
设备是造芯片的机器：光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、清洗机、离子注入机、CMP 设备、量测设备。
材料是造芯片的“面粉和调料”：硅片、光刻胶、电子特气、湿电子化学品、CMP 抛光液/垫、溅射靶材、光掩膜版、封装材料。
这些材料各干什么：光刻胶是“感光涂料”，曝光后留下电路图案；电子特气是刻蚀、沉积时用的高纯气体；湿电子化学品是清洗用的高纯酸碱；CMP 抛光液/垫负责把晶圆表面磨平；溅射靶材是镀金属薄膜的原料；光掩膜版是电路图案的“底片”。硅片则是这一切的“地基”。
| 设备 | 大白话 | 干什么 |
|---|---|---|
| 光刻机 | 把电路图案投影到硅片上 | 决定线路能做多细，是先进制程的关键 |
| 刻蚀机 | 把不要的部分刻掉 | 按图案雕刻出电路结构 |
| 薄膜沉积 | 铺一层薄薄的材料 | 做导电层、绝缘层、保护层 |
| 清洗设备 | 把杂质洗掉 | 每一步工序前后都要清洗，否则良率受影响 |
| CMP | 把表面磨平 | 多层堆叠时，每一层都要足够平整 |
| 离子注入 | 把特定离子打进硅片 | 改变材料的电学性质 |
| 量测设备 | 检查做出来的芯片和图形 | 看线宽、看缺陷，决定良率能不能守住 |
设备公司的收入确认往往早于客户产能释放；设备出货增长，不等于产能马上增加。
设备买在前，产能在后：芯片厂先下单买设备，设备进场、安装、调试、验证，过一段时间才能形成产能。所以设备公司的收入，往往比芯片景气晚一段时间体现；设备出货增长，也不等于产能马上增加。
材料则像“耗材”：只要产线在跑，就要持续买。但材料认证周期长，一旦进入客户供应链，合作关系通常比较稳定。
8.2上中下游与价值分配
| 环节 | 干什么 | 价值占比（估算） | 代表 |
|---|---|---|---|
| 上游 | 精密零部件、光学元件、材料 | 设备成本的 40%—60% | 蔡司、通快、MKS |
| 中游 | 设备整机 | — | ASML、应用材料、泛林、TEL、KLA |
| 中游 | 半导体材料 | — | 信越、SUMCO、JSR、东京应化 |
| 下游 | 晶圆厂 | — | 台积电、三星、中芯国际、长鑫、长存 |
材料端的价值结构（全球口径，估算）大致是这样：
| 材料 | 占比 |
|---|---|
| 硅片 | 约 37% |
| 电子特气 | 约 13% |
| 光掩模 | 约 13% |
| CMP 材料 | 约 7% |
| 光刻胶 | 约 5% |
| 溅射靶材 | 约 3% |
| 其他 | 约 22% |
这是全球口径的估算，不同机构的分类会有差异。设备公司的收入，一部分来自卖新设备，一部分来自服务、备件和软件升级；材料公司的收入更像“耗材”。这两门生意都不是“毛利率高就轻松”：设备要持续投研发、养服务网络；材料要过纯度、稳定性和批次一致性。
8.3变动逻辑：为什么现在动
第一，扩产必须先买设备。
晶圆厂还没盖好，设备订单就下了。所以设备是产业链里“最早感受到景气、订单能见度最高”的环节。
第二，设备是“卖方市场”。
全球前五大设备厂（应用材料、ASML、泛林、TEL、KLA）合计占 70% 以上份额。产能有限，客户要排队，预付款比例上升。
第三，国产替代是“硬逻辑”。
美国管制越严，国内晶圆厂越不敢依赖进口设备。2026 年，新建产线普遍要求至少 50% 采用国产设备。
- 扩产先下设备订单，设备是产业链的“先头部队”。
- 前五大厂商占 70% 以上份额，供给集中，客户要排队。
- 管制越严，国产设备越有验证机会；但“送样”不等于“量产”。
8.4供需、产能与卡点
全球设备市场：2025 年 1351 亿美元，同比增长 15%；2026 年 1659 亿美元，同比增长 23.2%，创历史新高；2028 年 2295 亿美元，连续五年增长〔1〕。
| 品类 | 2026 年规模 | 同比 |
|---|---|---|
| 晶圆厂设备（WFE） | 1439 亿美元 | +23.1% |
| DRAM 设备 | 388 亿美元 | +39.0% |
| NAND 设备 | 139 亿美元 | +30.7% |
| 测试设备 | 153 亿美元 | +31.0% |
| 封装设备 | 67 亿美元 | +9.6% |
这里的 WFE 是“晶圆厂设备”的缩写，指的是在晶圆厂里把芯片造出来的那一套设备，不包括封装和测试。
中国市场的地位：2025 年中国晶圆厂设备市场规模约 500 亿美元，占全球 41%；中国大陆连续多个季度是全球最大半导体设备市场；2026 年二季度全球设备出货 405.3 亿美元，同比增长 23%。
材料市场：2025 年全球半导体材料市场 732 亿美元，同比增长 6.8%；2026 年有望突破 820 亿美元；中国大陆 2025 年材料销售额 156 亿美元，2026 年预计突破 200 亿美元；2026 年上半年国内材料市场规模 987 亿元，同比增长 23.6%，整体国产化率突破 42%〔2〕。
国产化率：一张梯度表
这是最需要冷静看待的一张表：
| 环节 | 国产化率（2026 年估算） | 判断 |
|---|---|---|
| 去胶设备 | 80% 以上 | 基本国产化 |
| 刻蚀设备 | 30%—65%（成熟制程） | 中低端能打，高端追赶 |
| 清洗设备 | 50%—65% | 成熟制程突破 |
| 薄膜沉积 | 25%—40% | 部分品类突破 |
| CMP 设备 | 30%—40% | 华海清科等突破 |
| 量测/检测 | 10%—20% | 短板明显 |
| 离子注入 | 10%—20% | 短板 |
| 光刻机 | 极低（EUV 为 0） | 最大短板 |
| 12 英寸硅片 | 10%—25% | 8 英寸基本自给，12 英寸依赖进口 |
| 光刻胶（ArF） | 不足 5% | 高端基本依赖进口 |
| 电子特气（常规） | 约 60% | 高端掺杂气仍依赖进口 |
| CMP 抛光液 | 约 30% | 部分品类突破 |
| 溅射靶材（高端） | 不足 15% | 中低端已国产 |
| 光掩膜版（高端） | 不足 5% | 高度依赖进口 |
| EDA 工具 | 约 15% | 点工具突破，全流程差距大 |
整体设备国产化率：2024 年约 16% → 2025 年约 21% → 2026 年约 26% → 2028 年有望达到 43%〔3〕。
这里要注意口径：26% 是按“金额”算的，按“台数”算大约 35%。两个数都对，但含义不同——金额口径更能反映高端设备的差距，台数口径反映的是成熟设备的替代进度。引用时必须说清楚是哪一个，否则会出现“同一件事两个数”的混乱。
卡点：一台机器背后是一整条链
光刻是最大的短板，EUV 为 0；量测/检测、离子注入的国产化率只有 10%—20%；12 英寸硅片 10%—25%；ArF 光刻胶不足 5%；高端光掩膜版不足 5%。
但也要看到另一面：去胶设备 80% 以上、清洗设备 50%—65%、电子特气（常规）约 60%，这些环节已经有人做出来了。国产替代不是“全面开花”，而是“点状突破、梯度推进”。
越是高端，越难替代；越难替代，空间越大。但空间大不等于马上能做，设备要过客户验证，材料要过批次认证，任何一个环节掉链子，都进不了产线。
8.5技术路线
光刻是“皇冠上的明珠”，先看它的三条路线：
- EUV（极紫外光刻）：7nm 节点开始导入，5nm 及以下先进制程的关键层依赖，全球只有 ASML 能做，单台售价超过 2 亿美元，对中国完全禁运。
- DUV 浸没式：成熟制程和部分先进制程用，ASML 主导，MATCH 法案拟进一步限制（尚未生效）。
- DUV 干式：成熟制程用，国产已有突破。
2026 年二季度，ASML 营收 93.27 亿欧元，同比增长 21.3%，毛利率 54.0%；中国大陆净系统销售额占比降至 14%〔4〕。ASML 预计 2026 年 EUV 出货约 65 台，2027 年产能提升 30% 至约 85 台。
光刻之外的路线：多重曝光，用 DUV 反复曝光，做出接近先进制程的效果，但成本高、良率低；先进封装，用封装把多颗成熟制程芯片拼起来，绕过先进制程；Chiplet，把大芯片拆小，降低对先进制程的依赖。
这也是中国半导体的现实策略：不追求“单点最先进”，而是“系统上够用、成本上可控、供应上安全”。
8.6玩家盘点（仅作举例）
国际设备五巨头，各有各的强项：
| 公司 | 主要做什么 | 在链条里的位置 |
|---|---|---|
| ASML | 光刻机（EUV/DUV） | 设备整机 |
| 应用材料 | 沉积、刻蚀、离子注入、CMP | 设备整机 |
| 泛林 | 刻蚀、薄膜沉积 | 设备整机 |
| 东京电子（TEL） | 涂胶显影、刻蚀、沉积 | 设备整机 |
| KLA | 量测/检测 | 设备整机 |
国内设备与材料，只作类型举例，不是排名：
| 公司 | 主要做什么 | 在链条里的位置 |
|---|---|---|
| 北方华创 | 刻蚀、沉积、清洗、炉管 | 设备 |
| 中微公司 | 刻蚀、MOCVD、ALD | 设备 |
| 拓荆科技 | 薄膜沉积、混合键合 | 设备 |
| 盛美上海 | 清洗、电镀 | 设备 |
| 华海清科 | CMP | 设备 |
| 中科飞测 | 量测/检测 | 设备 |
| 沪硅产业 | 12 英寸硅片 | 材料 |
| 江丰电子 | 溅射靶材 | 材料 |
| 安集科技 | CMP 抛光液 | 材料 |
| 华大九天 | EDA 工具 | 设计工具 |
一句话总结：设备是“先头部队”，材料是“持久战”。设备看订单，材料看认证；设备弹性大，材料粘性强。
这句话也解释了为什么设备公司的业绩会先起来，材料公司的替代会更慢：设备是买一台就能看见，材料是换一批要验证很久。
8.7三句话记住这一章
- 设备是工具，材料是原料；两者都在最上游，决定芯片能不能造出来。
- 设备买在前、产能在后；前五大设备厂占 70% 以上份额，供给集中。
- 国产化是梯度推进：去胶、清洗等环节已突破，光刻、量测、高端材料仍是短板；按金额和按台数是两个口径。
本章注释与口径
- 〔1〕【B】SEMI，2026 年 7 月；全球半导体设备市场 2025 年 1351 亿美元、2026 年 1659 亿美元、2028 年 2295 亿美元，2026 年及以后为预测值。对应来源表「全球半导体设备市场」。
- 〔2〕【B】中研普华、SEMI 汇编；全球材料市场 2025 年 732 亿美元、2026 年有望突破 820 亿美元；中国大陆 2025 年 156 亿美元、2026 年预计 200 亿美元；国内材料 987 亿元、整体国产化率 42% 为汇编口径。对应来源表「国内材料市场与国产化率」。
- 〔3〕【B】Bernstein，2026 年；设备国产化率 2024 年约 16%、2025 年约 21%、2026 年约 26%、2028 年有望 43%，按金额口径；2028 年为预测值。对应来源表「设备国产化率」。
- 〔4〕【S】ASML 财报，2026 年 7 月；2026 年二季度营收 93.27 亿欧元、毛利率 54.0%、中国大陆净系统销售额占比 14%；EUV 出货约 65 台、2027 年约 85 台为公司指引／预测。对应来源表「ASML 2026 年二季度业绩」。
本章数据与出处
含机构预测本章设备与材料市场规模主要来自 SEMI，国产化率来自 Bernstein，ASML 数据来自公司财报。设备市场有“全球”和“中国大陆”两个口径，国产化率有“按金额”和“按台数”两个口径，不能混用。
| 数据 | 数值 | 来源（发布日） | 口径 |
|---|---|---|---|
| 全球半导体设备市场 | 2025 年 1351 亿美元（+15%）；2026 年 1659 亿美元（+23.2%）；2028 年 2295 亿美元 | SEMI2026年7月 | 全球设备市场；2028 年为预测 |
| 2026 年设备分品类 | WFE 1439 亿美元（+23.1%）；DRAM 388 亿（+39.0%）；NAND 139 亿（+30.7%）；测试 153 亿（+31.0%）；封装 67 亿（+9.6%） | SEMI2026年7月 | 全球市场，按品类 |
| 中国晶圆厂设备市场 | 2025 年约 500 亿美元，占全球 41%；2026 年二季度全球设备出货 405.3 亿美元（+23%） | SEMI2026年 | 中国市场/全球出货 |
| 全球及中国半导体材料市场 | 2025 年全球 732 亿美元（+6.8%）；2026 年有望突破 820 亿美元；中国大陆 2025 年 156 亿美元，2026 年预计突破 200 亿美元 | SEMI2026年 | 全球/中国大陆；2026 年为预计 |
| 国内材料市场与国产化率 | 2026 年上半年 987 亿元（+23.6%）；整体国产化率突破 42% | 中研普华、SEMI 汇编2026年 | 中国大陆，2026 年上半年 |
| 设备国产化率 | 2024 年约 16% → 2025 年约 21% → 2026 年约 26% → 2028 年有望 43%；按台数约 35% | Bernstein2026年 | 按金额/按台数两个口径 |
| ASML 2026 年二季度业绩 | 营收 93.27 亿欧元（+21.3%），毛利率 54.0%；中国大陆净系统销售额占比 14%；2026 年 EUV 出货约 65 台，2027 年约 85 台 | ASML 财报2026年7月 | 公司口径；出货为预计 |
- 2028 年设备市场规模、2026 年材料市场、2027 年 EUV 产能都是预测值，不是已经实现的结果。
- 国产化率 26% 是按金额口径，按台数约 35%；不同机构对“国产”的定义和统计范围不同，数字会有差异。
- ASML 的中国大陆净系统销售额占比是公司口径，不等于中国大陆全部设备市场的份额。
- 公司名只作环节类型举例，不代表排名或推荐。
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