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1/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 作为半导 体产业 基石的 半导 体零部件，一直 是国内 市场 亟需破局 的“卡 脖子”环节。一方面，在 国 际大环境上，美日欧 厂商长 期主 导全球半 导体市 场；且 美国 对华科技 打压政 策不断，其 它国家也 有意跟 进。另一方面，聚焦 国内市 场，半导体零 部件市 场需求 也持 续高涨。因此，多种因 素 综合 考量，当下时 点我们讨论半 导体零 部件行 业国 产替代，是十分 重要，且 有 意义 的，这是实 现 科技 自立 自强 的必 要路径。那么，国 内半导 体零部 件行 业国产替 代 当前 具体形 势怎 样呢？其 关键零 部件具 体情 形如何？有哪些 竞争壁垒将对 行业破 局形成 挑战？我们坚 定走国 产替代 路线 的核心逻 辑是什 么？当 前该 行业国产 替代发 展现状如何？在国产 替代浪 潮下，将对市 场哪些 厂商释 放机 遇？相关 企业发 展情况 如何？企业若 想长期 立足市场，要 坚持什 么样的 长线 成长逻辑？以及 国内半 导体 零部件行 业市场 空间有 多大？以下内 容我们 就将以半导体 零部件 行业国 产替 代为主线，对相 关问题 展开 论述，希 望对大 家了解 相关 问题有所 启发。目录 一、半导体零 部件概 述.1 二、关键 零部件 梳理.5 三、竞争 壁垒.9 四、国产 替代.12 五、相关 企业.19 六、长期 成长逻 辑.26 七、市场 空间.27 八、参考 研报.29 1 1 半导体零 部件是 指在材 料、结构、工 艺、品 质和精 度、可靠性及 稳定性 等性能 方面 达到了半 导体设 备技术要求的 零部件，是半 导体 设备的基 础和核 心，直 接决 定着设备 的可靠 性和稳 定性。半导体行 业遵循“一代 技术、一代工 艺、一 代设备”的 产业规律，而半 导体设 备的 升级迭代，在很 大程度上有赖 于 精密零 部件的 关键 技术突破。精密 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“卡脖 子”的环 节之 一，支撑 着整个 半导体 芯片 制造和现 代电子 信息产业。2/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 2 半导体零 部件产 业通常 具有 高技术密 集、学 科交叉 融合、市场规 模占比 小且分 散，但在价值 链上却 举足轻重等特 点。技 术 密 集，对 精度 和 可靠 性要 求 较 高：由于半导体零部 件应用于 精密的 半导体 制造，所以相 较其他 行业的基础零部件，其尖端技术密集的特性尤其明显，有着精度高、批量小、多品种、尺寸特殊、工艺复杂、要求极为 苛刻等 特点。半导 体零部件 企业生 产过程 往往 需要兼顾 强度、应变、抗腐 蚀、电子 特性、电磁特性、材 料纯度 等复合 功能 要求，造 成极高 的技术 门槛。多 学 科 交叉 融 合，对 复合 型技 术 人 才要 求 高：半导体零部件种类 多，覆 盖范围 广，产业链很 长，其 研发设计、制 造和应 用涉及 到材 料、机械、物理、电子、精 密仪器等 跨学科、多学 科的 交叉融合，因此 对于复合型人 才有很 大需求。市 场 碎 片化 特 征明 显：相比半导体设 备市场，半导 体零 部件市场 碎片化 特征明 显，单一产品 的市场 空间很小，同 时技术 门槛高。因 此，国际 领军的 半导体 零部 件企业通 常以跨 行业多 产品 线发展策 略为主，且不断进行 并购和 整合是 国际 领军半导 体零部 件企业 扩张 的主要方 式。半 导 体 设备 具 有多 品 种、小批 量、定制 化 的特 点，而 半导 体 零 部件 也 有类 似 特征，细 分 种 类极 多、批 量小、精 度高 且 工艺 复 杂。3 摩 尔 定 律推 动 半导 体 行业 迭代 进 步，而 半 导体 设 备是 延续 摩 尔 定律 的 关键。半导体 制造工业 需要数 百道工序，数十种设备来构建其生产流程。在芯片的数百层的结构中，每一层都要经历“沉积、涂胶、曝光、显影、刻 蚀、离 子注入、去 胶”等重 要步骤。这些 半导 体设备决 定了芯 片的制 程、性能、功 耗等关 键参数。而半 导体设 备的生 产能 力又是由 零部件 保障的。可 以说，半 导体设 备零部 件是 整个半导 体行业 的“基石”。1ZCXvMnQsRoPtNsRtOpQrQbRdNaQpNrRpNsOlOoOtQfQnPqObRrRzRxNrNzRvPmOoM 3/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 半 导 体 设备 和 零部 件 产业 链上 游 是 材料 厂、零 部 件厂，中 游 是 设备 厂，下 游 是晶 圆厂。零部件既 包括设备厂生产 集成模 组或系 统需 要采购的 硬件，也包括 晶圆 厂生产芯 片需要 采购的 耗材。考虑到 半导体 设备厂通常倾 向于采 取轻资 产的 模式来运 营，其 大部分 关键 技术都需 要物化 在精密 零部 件上，或 以精密 零部件为载体形式来实现。先进芯片制造依赖于高端设备，高端设备依赖于高精尖的零部件。零部件的精度、洁净度、质量等关键参数决定了半导体设备的性能。和普通工业设备相比，半导体设备在原材料的纯度、耐腐蚀性、耐击 穿电压 性、表面的光 滑度、洁净度 等参 数上都提 出了更 高的要 求。事实上，半导体 设备的升级迭 代很大 程度上 就是 依赖于其 精密零 部件技 术的 突破。2 1 半 导 体 零部 件 按照 通 用性 划分 可 以 分为 精 密机 加 件、通用 外 购 件。一般而言，通用 外购件需 要设备 商及晶圆厂长 期验证，数量 众多，国产化 难度较 大。精 密机 加件一般 由各设 备公司 工程 师自行设 计，委 外加工，一般 只用于 本公司 生产 设备，如 工艺腔 室、传 输腔 室。这种 零部件 的国产 化相 对容易，一般对 表面处理、精 密机加 工等技 术要 求较高。通用外 购件一 般是 经过长期 验证，得到众 多设 备商、晶 圆制造 厂广泛认可的 通用零 部件，更加 标准化，应用数 量也更 大，不仅设备 商会采 购，晶 圆厂 也会采购 此类部 件作为耗材和 备件使 用，例 如石 英件、射 频电源、泵、阀门、密封圈、流量 计、陶 瓷件 等。这类 零部件 需要较强的通 用性和 一致性，并 得到设备 上、晶 圆厂的 认证，因此国 产化难 度较大。2 半导体零 部件按 照服务 对象，又可以 分为半 导体设 备商 直接采购 的零部 件，以 及晶 圆厂直接 采购的 零部件。4/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 半 导 体 设备 商 采购 的 零部 件，即原装 需求，零部件 厂商 直接向设 备厂定 制化提 供的 原装零部 件；根 据 富创精密 招股书，半导体 设备 中包含的 零部件 可以大 致分 为机械类、电气 类、机 电一 体类、气 体/液体/真空系统类、仪器 仪表类、光 学类 以及 其他零 部件。其中，机械类、气体/液体/真空 系统类在 设备中 应用广泛，成 本占比 较大。此外，根据富 创精密 招股书，设 备成本中，一般 90%以上 为 原材料（即不同 类型精密零部 件产品），考 虑到 国际半导 体设备 公司毛 利率 约为 40-45%，因此 全部精 密零部 件 市场约 占全球半导体 设备市 场规模 的 50-55%。晶 圆 厂 直接 采 购的 耗 材或 备件：根据芯谋 研究，中国大 陆晶圆制 造厂商 采购设 备零 部件主要 有石英 件（Quartz）、射 频发生 器（RF Generator）、各种泵（Pump）、阀门（Valve）、吸盘（Chuck）等零部件，比 重均在 10%左右。反应腔喷 淋头（Shower Head）、边缘 环（Edge Ring）等零部 件的采 购占比也比较 高。其 他零部 件包 括测量仪 器(Gauge)、质量 流量计（MFC）、陶瓷 材料(Ceramic)、密封圈（O-ring）等。总体 上看，与设 备商 采购零 部件相 类似 的是，泵、阀门、边缘 环、密封圈等 各类真 空控制零部件 是占比 最多的 采购 设备，其 次为射 频发生 器等 电源类零 部件。o2d4ikMJu15teHcfAsThUrzkDSe1RnSOm2svFrHBRVkbrpFwabMcFcfks6ncPES3 5/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 1 高纯溅射靶材主要用于超大规模集成电路芯片、液晶面板、薄膜太阳能电池制造的物理气相沉积（PVD）工艺，其 中用于 集成电 路芯 片制造市 场占比 约 10%。在 晶圆生产 环节和 封装环 节，溅射靶材 分别占 晶圆材料和封 装材料 的 2.6%和 2.7%，据测 算 2022 年全 球 市场在 18.4 亿美元 左右。竞争格局 来看，全球溅射靶材以 四大企 业为主，分 别是 JX 日矿金 属、霍 尼韦 尔、东曹 和普莱 克斯，CR4 约为 80%。当前，国 产溅射 靶材企 业已 经掌握高 纯溅射 靶材生 产过 程中的关 键技术，能够 根据 下游客户 要求进 行定制化生产，不断 进入台积电、联电、英飞凌、海 力士 等国内外优 质客户 供应链 体系。认 证 壁 垒较 高 是限 制 溅射 靶材 国 产 化的 关 键因 素。在高纯溅射靶 材供应 商满足 行业 性质量管 理体系 认证的基础上，下游 客户往 往还 会根据自 身的质 量管理 要求 再对供应 商进行 合格供 应商 认证。认 证过程 主要包括技术 评审、产品报 价、样品检测、小批 量试用、批 量生产等 几个阶 段，认 证过 程相当苛 刻，从 新产品开发到 实现大 批量供 货，整个过程 一般需 要 2-3 年时 间。2 真空子系 统包含 用于真 空获 得、真空 测量、真空检 漏的 零部件，用于半 导体产 品制 造领域的 代表性 产品为干式真 空泵。半导体 产品 制造中一 般使用 干式真 空泵，干式真 空泵与 油封式 机械 泵相对，适宜在 存在颗粒尘埃、有腐 蚀性的 环境 下工作。干式真 空泵用 于为 薄膜、刻 蚀、离 子注入（约 占主要工 艺过程 的70%）提供制造工艺所必需 的超洁净真空环境，完 成物 理和化学气相沉积、刻 蚀、离子注入等超微加工。6/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 根据应用 的制程 严苛程 度不 同，对真 空泵提 出不同 的要 求。集成 电路工 艺制程 可分 为清洁、中度严 苛和严苛三类：清洁 工艺制 程以 装载、传 输为例；中度 严苛 工艺制程 以刻蚀 为例；严苛 工艺制程 以 CVD 为例。工艺 制程严 苛程度 与气 体腐蚀性 和制程 中产生 粉尘 情况有关。2020 年，真空子 系统市 场 规模约 27 亿美 元，其中 60%份额由欧 洲生产 商贡 献。前三大欧 洲生产 商，Edwards，Pfeiffer 和 VAT 贡献了全 球 55%的市 场份额。国内企 业中，从事真 空泵 的企业包 括 中科仪、汉钟精机 等，从事真空腔体、阀门、法兰等 的主要 为 新莱应材。3 工艺介质 供应系 统一般 为项 目制：工 艺介质 供应系 统业 务分 两种 类型：一是系 统综 合解决方 案，即 针对客户新建项目提供方案设计、设备制造 及 系 统 安 装 等 服务；二 是 MRO 业 务，即 维 护（Maintenance）、维修（Repair）、运营（Operation），针对客 户已建 成 项目提供 技改工 程、设 备制 造、配件 综合采 购及运营等 服务。工艺介 质供 应系统厂 商主要 通过招 投标 等方式获 取项目，资质 与历 史业绩、项目经 理履历等方面 与境外 知名供 应商 具备差距 是限制 国产化 主要 原因。气体管路 系统：国产化率较低：当前流量 控制领 域（涵 盖气体输 送零部 件、组 件、密封件、气棒总 成、质量流量 控制器（MFC）等）国产化 率几乎 为 0；MFC：既精确 测量气 体流量，也 能自动控 制气体 流量，即使 系统压 力有波 动或 环境温度 有变化，也不 会使 流量偏离 设定值。4 国内石英 类零部 件发展 主要 受以下因 素限制：原 材 料 石英 砂 供 应高 度 垄断：高纯石 英砂生产 与高品 质矿源密切相 关，低 品质矿 源提 纯较为困 难，需 要发掘 优质 矿源，或 实现提 纯工艺 的突 破。国内 石英制 品的 7/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 加工能力 相比国 际领先 水平 还有一定 的差距，主要 表现 为材料纯 度水平 不高、产品 质量不够 稳定、先进产品不具 备自主 生产技 术等。进 入 设 备 厂商 认 证环 节 难：设备厂 商需求 高度定 制化，石英制 品是高 度客户导向性 产业，高度强 调精 密性和稳 定性。当前国内 石英砂 厂商规 模较 小，且产 品大部 分用于 光伏 领域，用 于半导 体制造 的高 端产品比 重较低。5 陶瓷加热 器、静 电卡盘 和超 高纯碳化 硅套件 是主要 难点：陶瓷加热器：薄膜沉积等 设备中重 要部件，对晶圆均匀 加热，使衬底 表面 上进行高 精度的 反应并 生成 薄膜，材 料一般 为热压 烧结 工艺氮化 铝材料；静电卡盘：现代半导体制 造工 艺中，晶 圆需要 在几百 个工 艺设备之 间传输。静电 吸盘 可通过静 电吸附 作用来固定晶 圆，确 保晶圆 不会 发生翘曲 变形，保证加 工精 度和洁净 程度。目前普 遍的 静电吸盘 技术主 要是以氧化铝 陶瓷或 氮化铝 陶瓷 作为主体 材料。超高纯碳化硅套件：用于半导体氧 化扩 散设备中 的炉管、立式舟、底 座和挡 板等多 个重 要零部件，要求 在 1000 以上高温 环境下 仍能保 持高 硬度，并 可将热 量快速、均匀 传导。6 3D NAND 8/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 据 VLSI Research，电源子 系统 2016 年在 生产设 备中 金额占比 为 9.8%，2021 年 占比为 13%，增 长驱动因素包括：对真 空的更 高频 应用；每 个腔中 使用射 频电 源的平均 数量增 加；向 更高 功率、更 高频率 电源演变的趋 势，单 位价值 量提 升。3D NAND 层 数增加，沉积、刻蚀步 数增加，在 3D NAND 中，刻蚀步 骤与应 用更 加复杂，对电源 系统需求更高。7 光学系统 主要应 用于光 刻机 和光学量 测环节。光刻 机上 游最核心 的零部 件分别 为光 学镜头、光学光 源和双工件台。光学镜头：Canon、Nikon、Zeiss 三分 天下。EUV 光 刻机的光 学镜头 仅有 Zeiss 具备制造 能力，长期 为ASML 生产 的光刻 机提供 高 效能光学 镜头。Nikon 镜 头 在光刻机 领域主 要用于 自产 的 ArFi 和 ArF 高端光刻机。Canon 光学 镜头主 要应用于 i-line 光 刻机。光 学镜头的 难点在 于技术 和工 艺。在技 术方面，镜片设计组 合难度 较高，且光 刻机中每 一块透 镜的位 置误 差都必须 小于 1nm；在工 艺 方面，光 刻机所 要求的镜面光 洁度非 常高。目前，由蔡司 生产的 最新一 代 EUV 光 刻机能 够实现 原子级 别的平坦。光学光源：高端光刻机的另 一核心部 件。最 高端的 EUV 光 刻机使 用激光 等离子 光 源，目前 仅有美 国公司 Cymer 和 日本公司 Gigaphoton 能 够 生产，其中 Cymer 市场 份额超 过 70%。当前，科益虹源打破主流 ArF 光刻机 光源制 造，是 上 海 微 电子 28nm 光 刻机光 源制 造商，奥普光学提供的镜头可 以达到 90nm，与 进口零部 件仍有 一定差 距。双工件台 国产化 供应商 为 华卓精科，当前配套上海微电子 光刻机。8 9/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 磁流体密 封装置 是通过 磁体 产生磁场，将磁 液固定 在磁 极与旋转 轴之间，形成 多个 液体 O 型 圈，实 现旋转密封的 一种装 置。磁流体由于能达到 10-9Pa 超高真空的环境，且可以用于对腐蚀性气体进行密封，多用在半导体设备上，例如在单 晶硅炉、化学 气相 沉积设备、离子 镀膜等 真空 设备的密 封，以 及高温 高压 设备及对 环境要 求较高的设备 的密封。磁流体密 封圈国 产化率 较低，近年来 国产化 开始出 现突 破。半导体设 备零部 件行业 壁垒 较高，主 要是技 术壁垒 和客 户认证壁 垒。1 核 心 技 术和 原 材料 形 成极 高的 技 术 壁垒。半导体设备 零 部件种类 较多，不同细 分领 域的零部 件所需 要的核心技术 和工艺 有所不 同，企业也需 要积累 相应的 专利 技术和 Know-How，并 对原 材料的质 量稳定 性、纯度等方 面都有 较高的 要求，这些都 形成了 极高的 技术 门槛。对于机械类金属工艺件和金属结构件，需要满足加工精度、耐腐蚀性、密封性、洁净度、真空度等指标，通 过 先 进的 精 密机 械 制造 技术、表 面处 理 特种 工 艺技 术、焊 接 技术 实 现。精密机械制造技术 需要围 绕精准的加工 工艺路 线和程 序的 开发、材 料科学 和材料 力学 与零件结 构和加 工参数 的匹 配、制造 方式与 产业模式的匹 配，来 高质量 输出 高精密的 产品；表面处 理工 艺技术是 实现精 密零部 件的 高洁净、超强耐 腐蚀等的关键 工序；焊接技 术可 以实现半 导体设 备精密 零部 件焊接区 域的零 气孔、零裂 纹、零瑕 疵，保 证半导体设备 零部件 的产品 性能 及使用寿 命，以 最终实 现真 空环境下 的半 导 体设备 工艺 制程的稳 定。10/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 非 金 属 机械 零 部件 包 括石 英制 品、静电 吸 盘产 品 等，也有 极 高 的技 术 门槛。以石英 制品为例，石英 制品因其直接 与硅片 接触，且在 半导体氧 化、扩 散过程 中会 遇到很多 腐蚀气 体，其 质量 要求通常 较高，产品参数主要 体现在 外观、尺寸（公差标 准）、应力（应力 检测）、理化性 能（杂 质含 量）等维 度，上 述指标是决定 产品质 量的关 键。11/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 射 频 电 源是 重 要的 电 气类 零部 件 产 品，具 有较 高 的技 术难 度 和 壁垒。射频电源主 要 由射频信 号源、射频功率放大 器及阻 抗匹配 器组 成，射频 功率放 大器是 射频 电源的核 心，是 制约射 频电 源发展的 关键因 素。射频功率 放大器 的主要 技术 指标是输 出功率 与效率，如 何提高输 出功率 和效率，是 射频功率 放大器 设计目标的核 心。射 频电源 主要 有输出功 率大小、功率 密度、精度、一致性、可靠 性，以及频率 精度、频率稳定度等 指标。机械手是 重要的 机电一 体类 零部件，半导体 行业对 机械 手的要求 较为严 格，半 导体 机械手主 要用于 晶圆传送，需 要机械 手动作 灵活 稳定；具 有高重 复定位 精度，保证传 片精度；真空 机械 手需要有 较高的 耐真空性，可 胜任高 真空环 境下 晶圆传片 需求。半导体 机械 手具有洁 净度高、精度 高、效率高以 及可靠 性高等特点。真空泵和 真空阀 是重要 的真 空系统类 零 部件。为了 将半 导体制造 过程控 制在更 小的 尺寸上，半导体 工艺需要在真 空环境 中运行。真 空泵的研 制难点 主要体 现在 三个方面，首先 是真空 泵在 高负载、大粉尘、强腐蚀等苛 刻工艺 环境中 的适 用性、可 靠性；其次是 在极 端真空环 境下紧 凑型变 频驱 动电机的 设计和 工艺瓶颈；以 及在长 期连续 运行 下交变载 荷、局 部发热 和颗 粒介质造 成动密 封失效。真 空阀也具 有制造 难、洁净度低、真空 度和可 靠性 等技术门 槛。2 半 导 体 设备 厂 商对 零 部件 供应 商 和 产品 的 认证 周 期较 长，要 求 较高。以国际半导 体 设备厂商 认证流 程为例，首先 需要对 半导体 零部 件供应商 进行质 量 体系 认证，该认证 周期为 一年左 右；然后客户 会对零 部件供应商进 行特种 工艺认 证，包括工艺 能力认 证和性 能指 标认证，确定零 部件供 应商 能够提供 的特种 工艺技术和需 要达到 的产品 性能 标准，该 认证周 期为一 年左 右；通过 前两轮 认证的 供应 商可以获 得首件 试制资格，仅 通过认 证的特 种工 艺可以试 制首件，首件 样品 交付并通 过客户 验收后 才具 备批量生 产资格，首件试制及 验收周 期根据 不同 产品有较 大的差 异，一 般在 半年左右。半 导 体 设备 零 部件 客 户粘 性强。通常情况 下，全 部认证 过程完成 需要 2-3 年。因此，半导体 设备厂 商对建立合作 关系的 零部件 供应 商一般不 会轻易 更 换，客户 黏性较强，半导 体设备 零部 件厂商具 有极高 的客户认证壁 垒。12/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 1 1 全 球 半 导体 设 备零 部 件市 场主 要 被 美日 欧 厂商 所 占据。根据 IC World 的 数据，2020 年 全球主 要的 44家半导体 核心零 部件供 应商 中，美国 供应商 20 家，占 比约 45%；日 本供应 商 16 家，占比 约 36%；德国供应商 2 家、瑞士 供应商 2 家、韩国 供应商 2 家、英 国供应商 1 家等；美日欧 半 导体零部 件供应 商占比超过 90%，主导 全球半 导 体设备零 部件市 场。2022 年 全球 半导体 零部件 前 10 大供应 商包 括有 MKS 仪器（MFC、射 频电源、真 空产品）、Edwards（真空泵），Advanced Energy（射频电 源）、Horiba（MFC），VAT（真 空阀件）、Ichor（模 块化气体输送系 统以及 其他组 件）、Ultra Clean Tech（真空 阀件）、Brooks（机 械手）及 EBARA（干式 真空泵）等，前十大 半导体 零部 件公司市 场份额 超过 50%。13/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 2 美 国 对 华始 终 保持 尖 端技 术封 锁 政 策，这 种技 术 封锁 已经 升 级 为对 中 国科 技 企业 和产 业 的 制裁，并具 有层 层 加 码 的 趋 势。中 美 科 技领 域 脱 钩 成 为 一 个 潜 在 性 的风 险，并 且 伴 随 着 全 球 经 济衰 退 和 国 际 形 势 恶 化，这个可能 性日益 上升。2022 年 10 月 7 日，美国出 台 政 策，政策 规定限 制对华 出口 14nm 及 以下先 进制程、17nm 及以下 DRAM、128nm 及 以上 Nand 等相关 设备和零 部件。2023 年 3 月，荷 兰 跟 进 美国 政 府 宣布 对 半导 体 技术 和设 备 出 口实 施 更多 管 制。根 据阿斯麦 官网公 布的产品信息，在售 的 ArFiDUV 型 号主要为 Twinscan NXT 2050i、Twinscan NXT 2000i、Twinscan NXT 1980Di 三 种。最 新量产 的 ArFiDUV 型号 为 Twinscan NXT2100i。彭 博社消 息称，荷兰的 最新限 制措施可能会 影响包 含 Twinscan NXT 2100i、Twinscan NXT 2050i、Twinscan NXT2000i 的出 口。2023 年 5 月，日 本 政 府 正式 出 台 外汇 与 外贸 法 相关 修订 法 令，对 用 于先 进 芯片 制造 的 23 种 设 备 追加出 口 管 制条 例。法令限制的 23 种 半导体 设备和 零部件 涉及光刻、刻蚀、薄膜 沉积、清洗等 半导体 制造核心环节。中国不可 能因为 美日荷 的制 裁和限制 就停止 科技进 步的 步伐，建 立一条 自主可 控的 供应链成 为中国 半导体长期不 可回避 的问题。3 2024 年全球晶圆厂制造 设 备开支有 望恢复 至 878 亿 美 金，精密 零 部件 市 场需 求深 度 受 益。根据 SEMI最新全球 半导体 设备预 测报 告，2023 年全球 半导体 设 备销售市 场规模 预计将 从 2022 年创 新高的 1074亿美金同 比下降 18.6 至 874 亿美金，随后 在 2024 年 恢复至 1000 亿美元 以上的 市场规模。分设 备所处环节来 看，2023 年晶 圆 厂制造设 备市场 规模将 同比 下降 18.8%至 764 亿 美金，同时也将 是 2024 年总 14/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 体设备市 场重返 1000 亿美 金最主要 的推动 力，预 计届 时晶圆厂 制造设 备市场 规模 达到 878 亿 美金，届时，精密 零部件 需求有 望深 度受益其 设备开 支恢复。中 国 晶 圆厂 设 备采 购 额大 幅上 升，大陆 引 领 2024 年 全球 半 导 体设 备 市场，国产 零部 件 需 求随 之 上行。分地域来 看，中 国大陆、中 国台湾省、韩国 主导全 球设 备市场。大陆设 备市场 重要 性日益提 升，根 据芯谋研究统 计，2020 至 2023 年间中 国晶圆 厂设备 需求 强劲，整 体采购 额大幅 增长，2020 年 中国晶 圆厂设备采购 额为 154.1 亿美元，预计 2023 年将达 到 299 亿美元，较 2020 年上涨 94%，中国晶 圆厂显 著加大采购 数量，带动整 个中 国设备市 场强劲 增长，本土 厂商的销 售额从 9.9 亿美元 增长至 33 亿 美元，国产设备 零部件 需求必 将随 之上行，本土设 备零部 件厂 商迎发展 机遇。2 高 端 产 品海 外 高度 垄 断，零部 件 国 产化 率 整体 较 低。半 导体设备 精密零 部件制 造商 主要为美 国、日 本和中国台湾 地区的 上市公 司。国内规模 较大的 半导体 设备 精密零部 件厂商 主要为 中国 台湾地区 的京鼎 精 密和日本 Ferrotec 等外 资企业 的境内子 公司，其主要 为国 际半导体 设备厂 商供货。与 我国半导 体设备 及零部件的市 场规模 相较，我国 国产化供 给亟需 增加，市场 供需不匹 配。半 导体设 备零 部件的国 产化率 整体较低，其 中高端 产品海 外高 度垄断，仅机械 类实现 部分 突破，整 体而言，国内 厂商 当前主要 在机械 类和气体类零 部件中 取得较 好进 展，但仍 由海外 厂商占 据多 数份额。钣 金 件、金 属 件、腔 体等 技术 壁 垒 较低 的 机械 类 零部 件，国 内 的华 亚 智能、富创 精密、新 莱应 材、江 丰电 子、靖江 先 锋、伟 泰科 技等 企 业 已经 实 现了 相 对较 高的 国 产 化率，国产 化 率在 50%以上。上述部 分企业除了 向国内 的北方华创、中微公司、长 江存 储、中芯 国 际 等企业供货外，还是 Applied Materials、Lam Research 等海 外半导 体设备的 供应商。神工股份 也已经进 入了 Tokyo Electron 的供 应链。静电吸盘、密封 圈等相 对较难 的机 械类零部 件国产 化率仍 然较 低，甚至 不到 1%。气/液 路 类 零部 件 中，中 资企 业 Compart Systems（万 业 企 业）、新莱 应 材在 管路 等 相 对简 单 的零 部件 国 内 企业 已 具备 国 产化 能力，Compart Systems（万 业 企 业）、新莱 应 材也 均是 Applied Materials、Lam Research 的供应链。但国内 企业 在真空阀 等技术 壁垒较 高的 气/液路类 零部件 中国产化率仍 然较低。15/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 盛 剑 环 境、中 微惠 创（中 微公 司）、京 仪 自动 化 具备 废气 处 理 装置 的 制造 能 力，京仪 自 动 化具 备 温控 装置 的 制 造能 力，使 得 机电 一体 类 零 部件 中 废气 处 理装 置、温 控 装置 的 国产 化 率较 高。但国内 企业在 机械手、EFEM 等 机电一 体化类 零部件方 面技术 实力依 然欠 缺。双工 台、浸 液系统 等零 部件主要 供应光 刻机使用，目 前上海微电子 前道光刻机仍 在商业 化早期，不 对这些零 部件国 产化率 进行 讨论。电 气 类 零部 件 方面，英 杰 电气、北 广 科 技（北 方华 创）也有一定 的可编 程电源、射 频电源生 产能力。仪 器 仪 表类 零 部件 方 面，北方 华 创、CompartSystems（万业企业）在 MFC 方面 具有一定 的市场 占有率。光 学 类 零部 件 方面，LIMO（炬 光 科技）是 ASML 光场 匀 化 器供 应 商，技 术水 平处 于 全 球领 先 水平。不过，由 于国产 前道光 刻机 尚未规模 商业化，暂不 对光 场匀化器 等光学 类零部 件国 产化率进 行讨论。16/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 3 1 我 国 设 备零 部 件自 给 率低，国 产 替 代前 景 广阔。半导体设备由众 多零部 件组成，因 此零部件 的性能 将对设备的可 靠性和 稳定性 起着 至关重要 的作用。2022 年 美国芯片 法案落 地推动 半导 体供应链 安全重 要性不断提升，零部 件自主 可控 势在必行。根据 芯谋研 究统 计，截至 2021Q1 我国高 端 半导体设 备零部 件的国产化率 仍处于 较低水 平，其中阀门、压力 计和密 封圈 的自给率 不足 1%，射 频电 源、机械 臂和 MFC 流量计的自 给率仅 有 1%-5%，泵和陶瓷 制品的 国产化 率约 为 5%-10%，未 来仍有 广阔 成长空间。自 主 可 控背 景 下国 产 零部 件厂 商 迎 来替 代 机遇。由于半 导体设备 精密零 部件的 技术 壁垒较高、制造 工艺较为复杂，不同 类别间 的研 发协同效 应不明 显，因 此行 业内多数 公司选 择深耕 部分 小而美的 细分赛 道，行业格局 较为分 散。近 年来 国内已出 现 新莱应材、英 杰电 气、富 创 精密 等一批优质 的半导体 设备零 部件公司，分 别在阀 门、射 频电 源、工艺 零部件 等领域 加速 布局追赶 以打破 海外大 厂的 垄断。目 前各家 零部件厂商的 布局重 点不尽 相同，部分公 司已在 细分赛 道上 逐渐取得 国内外 大客户 的认 可，未来 有望在 国产替代加速 的进程 中，实 现收 入体量和 工艺覆 盖度的 不断 提升。2 国 内 主 要的 半 导体 零 部件 厂商 集 中 在机 械 类零 部 件领 域。目前国 内主要 的机械 类零 部件厂商 包括 富创精密、江丰电子、神工 股 份、华亚智能、华卓 精 科；其中富创精密 的业务 涵盖工 艺件、结构件、模组 类产品和气体 管路类 产品；江丰 电子专注 于工艺 零部件；神 工股份主 要零部 件产品 为硅 部件；华 亚智能 的主要产品则 是定制 化精密 金属 结构件；华卓精 科则聚 焦于 精密运动 系统。英杰电 气在 半导体领 域主要 集中在电源类 产品；汉钟精 机的 真空类产 品在半 导体和 光伏 领域均有 所应用。除了以上 本土企 业，也 有企 业通过收 购海外 公司布 局零 部件市场，万业企业通过收购 Compart System进入流量 控制领 域；新莱应材 通过收购 GNB 扩 展高端 真空室和 真空阀 门领域；炬光科技 通过收购LIMO 扩展激 光光学 业务，且炬光科 技近日 发布公 告拟 收购 COWINDST 进 一步完 善泛半导 体产业 链。17/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 国 内 机 械类 零 部件 厂 商差 异化 竞 争。国内零部件厂 商主 要集中在 机械类 领域，其中，神工股份专注于硅零部件；华亚智能则为国内 外领先的 高端设 备厂商 提供 定制化精 密金属 结构件 产品；华卓精科主要提供超精密测控设备部件。富 创 精 密 和 江 丰 电 子 均 专 注 于 金属 零 部 件，富 创 精 密 正 积 极拓 展 气 路 管 路 类 产 品，拓宽产品 线；江 丰电子 则是 利用靶材 与零部 件共同 推进 零部件布 局。技 术 壁 垒较 低 的零 部 件已 经部 分 实 现国 产 化，高 端产 品国 产 化 率很 低。从目前国内 市场来看，技术 壁垒比较低的 机械类 零部件 已经 实现比较 高的国 产化率，高 端产品如 静电卡 盘国产 化程 度很低。电气类 产品中，英杰电气 可编程直流电 源和北广 科技的 射频电 源少 量应用于 国内半 导体厂 商。气体/液体/真空 类产品，国产 化率中 等。技 术壁 垒较高的 领域，精密控 制类 零部件如 万业收购 compart 进入国际 供应链，光学类如炬光科技的光场匀化 器进入 ASML 的核心 供应商。基 于 本 土优 势 和成 本 优势，国 内 零 部件 厂 商具 有 广阔 的发 展 前 景。对于国内设备厂 商以及海 外公司 在大陆的产线，一方 面，由 于国 内零部件 厂商靠 近终端 市场 便于零部 件返修，且交 货周 期易于控 制；另 一方 18/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 面，国内 零部件 厂商由 于运 费成本以 及关税 等因素 影响，成本具 有一定 优势，随着 国内厂商 技术进 步以及产线丰 富度提 升，有 望进 一步切入 国内产 线供应 链。另外，也 有部分 国内公 司通 过收购海 外零部 件厂商成功进 入海外 设备供 应体 系。国 内 领 先零 部 件厂 商 已进 入国 内 客 户供 应 链。半导体零部件实现 规模化 销售前 需要 经历严格 复杂的 验 证程序，需 要和下 游设备 以及 制造厂商 有很充 分的协 同合 作。随着 供应链 安全问 题日 益凸显以 及国内 零部件制造技 术的进 步，部 分半 导体设备 零部件 厂商已 经进 入国内供 应链，例如 富创精密 产品已进入 包括 北方华创、屹 唐股 份、中 微公司、拓荆科技、华海 清 科、芯源微、中 科信 装 备、凯世通 等主流国产 半导体设备厂商。19/29 2024 年 3 月 22 日 行业|深度|研究报告 部 分 国 内零 部 件厂 商 进入 国际 供 应 链，得 到海 外 客户 认可。国内富创精密、新 莱 应材 已直接切入 国际领先设备厂 商；华亚智能 也进入了国际 供应链，间接 客户 包括 AMAT、Lam 等厂 商；汉钟精机 则进入国际先进的 晶圆厂；万业企业 和炬光科技则通过收购海外 公司，进 入国际 领先客 户供 应链体系。国 内 半 导体 设 备零 部 件厂 商成 长 迅 速。从国内厂商产品 覆盖度来 看，富创精密产品线最丰富，其产 品线包括工艺 零部件、结构 零部 件、模组 产品和 气体管 路，占半导体 设备零 部件市 场比 例达到 49%，其余 厂商 产品 覆 盖 相对 单 一，专注 于 一到 两 个 领域。2019-2021 年，国 内主 要 厂 商零 部 件 营业 收 入 呈增 长 趋 势，2020 年略 有下降 主要受 行 业形势影 响。从 2021 年半 导体设备 零部件 相关营 收来 看，Compart（万业企业持股）规模最 大，实 现营 收 9.2 亿元，富创 精密营 收 8.3 亿元。国 内 半 导体 零 部件 厂 商盈 利能 力 与 海外 厂 商差 距 明显，但 总 体 呈提 升 趋势。由于半 导体设备 零部件 厂商多产线、多领域 发展，各厂 商产品组 成有所 差异，各厂 商之间毛 利率可 比性较 低。Hana 和神工股份均专注于硅 零部件，通过
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