目前，中国半导体设备国产化整体呈现出“部分突破、整体追赶”的态势。在刻蚀、清洗、CMP等设备领域已接近国际先进水平，然而在光刻机、离子注入机、量检测设备等高端环节，仍面临严峻的“卡脖子”问题。

01光刻机：国产化率＜1%，卡脖子之最

光刻机是半导体制造中最核心、最复杂的设备，直接决定芯片的制程水平和性能。一台高端光刻机包含超过10万个精密零件，依赖全球5000多家供应商。目前最先进的极紫外（EUV）光刻机采用13.5纳米波长的光源，可支持7纳米及以下制程，全球仅荷兰ASML能够生产，市占率超过80%，处于绝对垄断地位。

国产光刻机目前整体国产化率仍低于1%。上海微电子作为国内领先企业，已具备90nm制程能力，并于2025年5月成功交付首台28nm浸没式光刻机，标志着国产光刻技术迈出关键一步。

02刻蚀机：国产化率20%–30%，技术接近国际水平

刻蚀机用于将光刻形成的图形转移到晶圆表面，通过物理或化学方法选择性去除材料，形成精细电路。中微公司、北方华创等国内企业实现显著突破，5nm刻蚀机已获台积电验证，可满足国内95%以上的刻蚀需求。新凯莱推出的“武夷山”系列凭借自研静电卡盘技术，良率逼近美国Lam Research，已支持5nm及以下制程。

全球刻蚀设备市场仍由泛林半导体、应用材料和东京电子主导，三大巨头在硅刻蚀、介质刻蚀和金属刻蚀等领域技术积累深厚。

03薄膜沉积设备：国产化率6%–20%，逐步突破

该设备用于在衬底上沉积绝缘化合物、半导体和金属等薄膜，构建芯片电路与功能层。全球市场主要被应用材料、泛林半导体和东京电子垄断，三者合计占据CVD设备市场70%的份额。

北方华创、拓荆科技等国内企业在PVD和CVD领域取得进展，28nm PVD设备已实现量产，14nm ALD设备进入验证。新凯莱的PVD“普陀山”、CVD“长白山”及ALD“阿里山”系列均实现5nm以下制程突破。

04离子注入机：国产化率＜5%，高能机型仍依赖进口

离子注入机通过对半导体材料掺杂特定元素以调节电学性能，技术壁垒极高，系统集成复杂。目前超过90%的设备仍由美国应用材料和亚舍立供应。

国内凯世通、中科信已推出可用于28nm及以下制程的低能离子注入机，但高能机型仍需进口。2025年7月，华海清科宣布完成“大束流离子注入机”全型号覆盖，为国产替代带来新的希望。

05CMP设备：国产化率23%–40%，中低端市场主导

化学机械抛光（CMP）设备用于晶圆表面全局平坦化，是先进制程中的关键环节。美国应用材料和日本荏原（Ebara）垄断了全球80%以上市场，尤其在14nm以下制程占据绝对优势。

国内华海清科、晶亦精微等企业主导28nm以上中低端市场，华海清科在国内12英寸和8英寸CMP设备市占率超过90%，其12英寸设备可覆盖28nm及以上制程。

06清洗设备：国产化率30%–50%，国产替代持续推进

清洗设备用于去除晶圆表面污染物，随着制程复杂度的提升，清洗步骤已占芯片制造工序的30%以上，成为步骤最多的工艺环节。

全球市场高度集中，DNS、TEL、Lam Research和SEMES四大企业2023年合计占据86%的份额。盛美上海、至纯科技等企业的12英寸清洗设备已进入中芯国际、长江存储等产线，14nm工艺正在验证中，国产替代空间广阔。

07量测检测设备：国产化率＜5%，高端领域仍落后

该设备用于芯片缺陷检测和尺寸量测，直接影响产品良率与性能。美国科磊（KLA）全球市占率超过50%，在颗粒与缺陷检测领域优势显著，日立则在关键尺寸量测方面领先。

新凯莱推出的“天门山”光学量测系统检测速度达到KLA同类产品的3倍。中科飞测、精测电子等企业已推出覆盖28nm制程的光学检测设备，但在3D缺陷检测方面仍依赖进口。

08测试设备：国产化率稳步提高

测试设备主要用于芯片封装后的功能与性能测试，包括测试机、分选机和探针台等。全球市场由美国泰瑞达和日本爱德万双垄断，探针台则由东京电子和东京精密主导。

国内矽电股份已成为探针台设备龙头，2023年中国大陆市占率达25.7%，位居本土企业第一。

2025年上半年，中国半导体行业投资整体下降9.85%，但设备投资逆势增长53%。2024年，中国大陆半导体设备采购额达496亿美元，占全球40%，份额持续扩大，国产设备市场占比从2020年的5.1%提升至2024年的11.3%。

目前，三大技术路径正并行突破：自主研发EUV光刻机、电子束光刻机和纳米压印设备。浙江大学团队研发的国产电子束光刻机“羲之”精度已达0.6纳米；首台半导体级纳米压印设备也已交付，良率提升至90%以上。

设备突围非一日之功，但每一步进展，都在松动卡在我们脖子上的枷锁。

来源：先进半导体材料