半导体产业链分为上游的芯片设计，中游的芯片制造以及下游的芯片封装。中游芯片制造设备的投资约占半导体生产线投资的7-8成，是完成晶圆制造和封装测试环节的基础，起到了承上启下的作用。设备销售额一定程度上代表了行业整体景气度。
据国际半导体设备材料产业协会SEMI统计，2017全年全球半导体设备销售额增长35.68%，达559.3亿美元，超越2000年的477亿美元的纪录，创下历史新高。2018年销售额预期还会再创新高，预测年增7.5%，达到601.0亿美元。
全球半导体设备市场还呈现高度垄断特点。半导体设备技术门槛高，客户粘性强，据SEMI统计，全球半导体设备TOP 10公司销售额占比近80%，部分核心装备如光刻机、刻蚀设备等TOP 3市占率超过90%，被AMAT、ASML等公司垄断。
图表 5：全球半导体设备销售额不断提高
图表 6：全球半导体设备TOP 10销售集中度不断提升
按半导体制造流程，可分为硅片制造、晶圆制造、封装测试三个环节，晶圆制造设备占比最高。根据SEMI的数据，设备中的70%以上是晶圆的制造设备，以一座投资规模为15亿元美金的晶圆厂为例，晶圆厂70%的投资用于购买设备（约10亿美金）。SEMI年终预测报告指出，2017年晶圆处理设备预计将增长37.5%，达到450亿美元，占全年整体设备销售额的80.5%，而包括晶圆厂设备、晶圆制造，以及光罩/倍缩光罩设备等前端设备预计将成长45.8%，达到26亿美元。2017年封装设备预计将增长25.8%，达到38亿美元，半导体测试设备今年预计成长22%，达到45亿美元。
晶圆制造设备中，光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备为核心设备，分别占晶圆制造环节的约30%、25%和25%。
图表 7：晶圆制造环节半导体设备配置
设备制造能力的提升与工艺的改进推动产业发展。根据Gartner统计数据显示，2016年全球半导体市场规模达3435亿美元，若按照2016年设备销售额412亿元，设备占整个半导体产业规模近12%左右，虽然看似占比不高，但关键设备的技术突破程度不但会影响产业的供给规模，也推动着行业的发展。
以核心设备光刻机为例，荷兰公司阿斯麦（ASML.O）是全球最大的半导体光刻机设备及服务提供商，在细分领域具备垄断地位，在高端光刻机市场占据80%以上份额。光刻机通过投射光束，穿过印着图案的掩膜及光学镜片，将线路图曝光在带有光感图层的晶硅圆上，通过蚀刻曝光或者未曝光的部分来形成沟槽，再进行沉积、蚀刻、掺杂架构出不同材质的线路，形成集成电路。光刻机被誉为是半导体产业皇冠上的明珠，每颗芯片诞生之初，都要经过光刻技术的锻造。光刻决定了半导体线路的精度，以及芯片功耗与性能。半导体行业目前最大的瓶颈在于摩尔定律的实现成本越来越大，制程微缩不再伴随晶体管单位成本同步下降。随着业界制程走向10nm以下，需要更高级的 EUV光刻系统，全球只有阿斯麦的 NXE 系列能满足需求。从售价来看，高端光刻机价格高达1亿美元以上一台，且每年产量有限，供不应求。
图表 8：高端光刻机售价每台超一亿美元
AMAT长期位居设备销售额榜首，多种设备技术领先。近年来，AMAT一直凭借着在沉积、刻蚀、离子注入、热处理等设备领域的领先技术获得高市占率，名列销售额榜首。2016全球前十大半导体设备生产商中，美国的应用材料公司（AMAT）以77.37亿美元的销售额位居全球第一。
图表 9：2012-2016年世界半导体设备市场销售额排名，AMAT独占鳌头
图表10：2015年AMAT市占率24%
图表11：2016年AMAT市占率19%
公司沉积设备技术领先。在PVD(Physical Vapor Deposition)设备市场，AMAT全球占比近55%，在CVD(Chemical VaporDeposition)市场，AMAT全球占比近30%。
沉积设备利用气相中发生的物理、化学过程，在工件表面形成功能性或装饰性的金属、非金属或化合物涂层。在2011年，公司研发Centura系统原子沉积技术（ALD），一次可只沉积一层原子；2014年，公司研发Endura系统，能够完成连续薄的阻挡层和种子层的硅通孔沉积。
在2018年，公司推出采用全新设计的新型CENTURA 200毫米常压厚硅外延反应室PRONTO。该反应室专为生产工业级高质量厚硅（厚度为20～150微米）外延膜而设计，能使当前的外延膜生产效率最大化（一次只对一个晶圆实施外延工艺）。
图表12：Centura iSprint Tungsten ALD/CVD系统
图表13：ENDURA PVD 200MM系统
在刻蚀、清洗、平整化设备、离子注入设备、过程控制设备与自动化装备市场，AMAT也占有一席之地。
刻蚀工艺用于去除晶圆表面的特定区域，以沉积其它材料。公司是除LAM和东京电子之外的该领域的第三大设备生产商，三家公司市占率占全球90%以上。公司研发的Etch系统以前所未有的功能特性，能够实现先进FinFET的原子级刻蚀控制，进一步缩减 3D 逻辑和存储芯片尺寸，进而延续摩尔定律的势头。
离子注入机的作用是将粒子注入到半导体材料中，从而控制半导体材料的导电性能，进而形成PN结等集成电路器件的基本单元，是集成电路制造中的核心装备。公司生产的维利安VIISTA系列产品采用高密度、低能量工艺，在整个晶圆表面快速注入高浓度掺杂物，且产品注入系统的技术部署在通用的VIISTA平台之上，这种通用性有助缩短第一次硅晶的时间，提升应用的生产效率。
图表14：Applied Producer® Selectra™ Etch 系统
图表15：VIISta PLAD™系统