半导体零部件：行业高景气，国产替代空间广阔

电子 半导体零部件：行业高景气，国产替代空间广阔 证券研究报告|行业专题研究 2022年10月09日 半导体精密零部件是半导体设备行业的基石。半导体零部件是指在材料、结构、工艺、品质和精度、可靠性及稳定性等方面达到半导体设备及技术要求的零部件。上 增持（维持） 游原材料包括铝合金材料和部分非金属原材料，下游应用则涵盖了光刻、刻蚀、清 洗、薄膜沉积等半导体设备。由于应用于高可靠性要求的半导体设备中，零部件需要兼顾精度、强度、洁净度、抗腐蚀、电子特性、电磁特性、材料纯度等复合功能要求，生产工艺涉及精密机械制造、工程材料、表面处理特种工艺、电子电机整合及工程设计等多个领域和学科，是半导体设备核心技术的直接保障。 半导体设备先进零部件交期延长两倍以上。根据韩国etnews，半导体设备需求激增与上游零部件扩产不足形成矛盾。半导体设备先进部件的交货期延长了两倍以上，先进零部件交期延长尤为严重。此外海外龙头设备厂商也在法说会提到零部件 供应紧张带来的设备交付周期拉长。我们认为主要原因是零部件厂商通常重资产，扩产速度相对半导体设备厂商较慢。 2022年全球半导体零部件市场规模或超500亿美金。根据富创精密招股书及国内外半导体设备厂商公开披露信息，设备成本构成中通常原材料（不同类型的精密零 行业走势 部件产品）占比90%以上为原材料，考虑国际半导体设备公司毛利率通常在40%- 45%左右，则全部精密零部件市场约为全球半导体设备市场规模的50%-55%。根据SEMI，2021年全球半导体设备市场规模达到1025亿美金，预计2022年进一步提升14.7%至1175亿美金。若按零部件占设备市场规模的50%测算，则2022年全球半导体零部件市场规模或超过500亿美金。 海外厂商主导，总体分散局部集中。半导体零部件制造工序繁琐，技术难度大，行业内多数企业通常专注于细分零部件系统。2000-2010年伴随收购并购，行业持续整合，全球关键子系统前十大厂商的合计份额逐步提升，2010年至今全球前十大 关键子系统供应商的份额始终维持在50%左右的水平。2020年蔡司凭借其在光学系统的领先地位持续占据全球零部件供应商首位；受益于对射频电源子系统的强劲需求，MKS超过Edwards跃居第二。Edwards，Pfeiffer，VATValve三家欧洲公司占真空子系统全球份额的55%。 中国大陆半导体零部件市场空间广阔。根据SEMI，2019-2021年中国大陆半导体设备销售额占全球的平均比重为25.9%，若以此作为大陆零部件市场占全球的比重进行测算，则2022年中国大陆零部件市场规模为152亿美金。根据芯谋研究， 2020年中国大陆晶圆厂8英寸和12英寸前道设备零部件采购金额超过10亿美 金。其中中国内资晶圆厂采购金额约4.3亿美金。中国晶圆厂采购的设备零部件主要包括石英、射频发生器、各种泵等，分别占零部件采购金额的比重≥10%。此外各种阀门、吸盘、反应腔喷淋头、边缘环等零部件采购占比也较高。我们认为国内设备厂商正处于持续研发突破，产品初步起量阶段，随着国产设备厂商的放量，未来国内零部件需求预计将快速增长，机遇广阔。 国产零部件厂商持续突破，加速替代。富创精密工艺零部件已应用于7nm制程半导体设备；江丰电子与国内主流设备厂达成战略合作，2022H1半导体零部件营收 1.77亿元；华亚智能精密金属结构件已间接用于海外龙头设备厂商；神工股份布局硅电极材料，打开市场空间；万业企业旗下CompartSystems是全球领先的集成电路气体输送系统领域精密零组件及流量控制解决方案供应商；华卓精科联手清华大学，布局超精密测控装备部件及光刻机双工台模块；新莱应材深耕高洁净应用材料，产品特殊工艺和生产标准通过应材认证并成为其一级供应商；先锋半导体获中微公司投资，表面处理等特种工艺及检测尺寸检测积累丰富。 建议关注：富创精密、江丰电子、华亚智能、神工股份、万业企业、华卓精科、新莱应材、先锋半导体。 风险提示：客户认证不及预期、下游需求不及预期、全球贸易纷争影响。 作者 分析师郑震湘 执业证书编号：S0680518120002邮箱：zhengzhenxiang@gszq.com 分析师佘凌星 执业证书编号：S0680520010001邮箱：shelingxing@gszq.com 研究助理刘嘉元 执业证书编号：S0680120120006邮箱：liujiayuan3409@gszq.com 相关研究 1、《电子：Pico4硬件+内容全面升级，小鹏G9问世》2022-09-25 2、《电子：国产化加速推进，国产替代迎历史机遇》 2022-09-19 3、《电子：宁德时代营收毛利有望持续增长，华为、苹果新品发布》2022-09-12 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、半导体零部件——半导体设备之基石4 二、行业供不应求，市场空间超500亿美金6 三、海外厂商主导，总体分散局部集中10 四、国产零部件细分领域持续突破、加速替代14 4.1富创精密：深耕半导体精密零部件多年，产品丰富技术领先14 4.2江丰电子：国产靶材龙头，精密零部件打开新增长空间16 4.3华亚智能：半导体精密金属结构件领先供应商，进入多家知名客户18 4.4神工股份：布局硅电极及8英寸轻掺硅片，打开第二/三增长曲线21 4.5万业企业：收购CompartSystems，加速国产核心零部件替代22 4.6华卓精科：超精密测控设备零部件领先厂商27 4.7新莱应材：深耕半导体材料，2021全年业绩超预期29 4.8先锋半导体：获中微公司投资，致力精密机械加工31 �、风险提示32 图表目录 图表1：半导体设备零部件产业链4 图表2：半导体零部件制造工艺高标准4 图表3：EUV光刻机空间成像测量系统（AIMS™）零部件繁多5 图表4：SEMI预计2022年全球半导体设备市场规模创1175亿美金新高7 图表5：中国大陆半导体设备销售占全球比重（十亿美金）7 图表6：根据不同类型设备2020年公布的市场规模累加得到富创精密主要产品市场规模（亿美金）8 图表7：真空子系统供应商全球地域格局8 图表8：电源系统市场规模及增速（按应用分）9 图表9：电源系统下游应用需求分布9 图表10：2020年中国晶圆厂商采购的8-12吋晶圆设备前道零部件产品结构9 图表11：2020年全球前十大关键子系统供应商10 图表12：前十大厂商全球份额10 图表13：全球前十大半导体零部件厂商营收11 图表14：超科林营收过去�年CAGR达30%12 图表15：超科林产品业务增速快于服务业务12 图表16：京鼎营收和净利润情况12 图表17：Ferrotec营收和净利润情况13 图表18：富创精密7纳米制程设备的产品收入（万元）14 图表19：富创精密发展历程15 图表20：富创精密分产品营收（亿元）15 图表21：富创精密半导体业务营收及占比（亿元）15 图表22：富创精密分产品毛利率16 图表23：富创精密归母净利润16 图表24：江丰电子半导体零部件业务营收及占比16 图表25：PVD压环17 图表26：PVD准直器17 图表27：CVD气体分配盘17 图表28：CMP抛光垫、保持环18 图表29：江丰电子半导体零部件业务布局18 图表30：华亚智能半导体设备结构件产品19 图表31：华亚智能产品及客户情况20 图表32：华亚智能营收、利润及增速20 图表33：华亚智能2020年营收中半导体设备领域贡献48.6%（亿元）20 图表34：华亚智能分业务毛利率21 图表35：神工股份分业务营收（亿元）21 图表36：神工股份净利润21 图表37：神工股份分业务毛利率22 图表38：神工股份研发费用22 图表39：公司发展历程23 图表40：肯发产品服务金字塔25 图表41：零部件26 图表42：TriClean®SEMIF20超高纯原材料26 图表43：低等级组装解决方案26 图表44：高等级组装解决方案26 图表45：肯发营收及净利润（万元）27 图表46：华卓精科主要产品28 图表47：华卓精科收入结构28 图表48：华卓精科营收及归母净利润（万元）28 图表49：华卓精科各业务毛利率29 图表50：华卓精科研发费用情况29 图表51：华卓精科募集资金用途（万元）29 图表52：新莱应材营收及增速30 图表53：新莱应材归母净利润及增速30 图表54：新莱应材分业务营收情况（亿元）30 图表55：新莱应材分业务毛利率30 图表56：先锋半导体专利之“一种刻蚀机内部的水冷卡盘结构”31 图表57：先锋半导体特种工艺32 图表58：先锋半导体检测能力32 一、半导体零部件——半导体设备之基石 半导体精密零部件是半导体设备行业的基石。半导体零部件是指在材料、结构、工艺、品质和精度、可靠性及稳定性等方面达到半导体设备及技术要求的零部件。上游原材料包括铝合金材料和部分非金属原材料，下游应用则涵盖了光刻、刻蚀、清洗、薄膜沉积 等半导体设备。鉴于半导体设备厂商往往为轻资产模式运营，其绝大部分关键核心技术需要物化在精密零部件上，或以精密零部件作为载体来实现，因此精密零部件对半导体设备的性能至关重要。 图表1：半导体设备零部件产业链 资料来源：富创精密招股说明书，国盛证券研究所 半导体设备零部件参数高标准，工艺复杂。由于应用于可靠性要求非常高的半导体设备中，零部件参数往往要兼顾精度、强度、洁净度、抗腐蚀、电子特性、电磁特性、材料纯度等复合功能要求，生产工艺涉及精密机械制造、工程材料、表面处理特种工艺、 电子电机整合及工程设计等多个领域和学科，是半导体设备核心技术的直接保障。 图表2：半导体零部件制造工艺高标准 技术介绍 精密机械 制造技术 围绕精准加工工艺路线和程序开发、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 产业模式匹配，通过机械制造精度和所加工材料精准把控，提升半导体设备整体性能及使用寿命。 表面处理 特种工艺技术 可分为干式制程和湿式制程，用于保障精密零部件的高洁净、超强耐腐蚀、耐击穿电压等性能。干式制程包括抛光、喷砂及喷涂等;湿式制程包括化学清洗、阳极氧化、化学镀镍及电解抛光等。 焊接技术 确保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。 资料来源：富创精密招股书，国盛证券研究所 半导体精密零部件种类众多，市场较为分散。由于半导体设备技术工艺复杂、种类各异，因此精密零部件的种类繁多，主要包括机械类中的金属工艺件、结构件，电气类， 机电一体类，气体/液体/真空系统类，仪器仪表类，光学类等等，各个细分市场规模较小，且不同零部件之间工作原理各异，导致碎片化特征较明显。蔡司的用于EUV光刻 机的空间成像测量系统（AIMS™）就拥有134个供应商，4500个系统部件，6.4万个零部件。 图表3：EUV光刻机空间成像测量系统（AIMS™）零部件繁多 资料来源：SEMI，国盛证券研究所 图表3：半导体设备零部件分类 分类 占设备成本比例 占设备市场比例 零部件具体类别 所应用的主要设备 在设备中发挥的主要作用 机械类 20%-40% 12% 金属工艺件:反应腔、传输腔、过渡腔、内衬、匀气盘等金属结构件:托盘、冷却板、底座、铸钢平台等非金属机械件:石英、陶瓷件、硅部件、静电卡盘、橡胶密封件等 应用于所有设备 设备中起到构建整体框架、基础结构、晶圆反应环境和实现零部件特殊功能的作用，保证反应良率，延长设备使用寿命 电气类 10%-20% 6% 射频电源、射频匹配器、远程等离子源、供电系统、工控电脑等 应用于所有设备 在设备中起到控制电力、信号、工艺反应制程的作用 机电一体类 10%-25% 8% EFEM、机械手、加热带、腔体模组、阀体模组、双工机台、浸液系统、温控系统等 应用于所有设备，其中双工机台和浸液系统仅用于光刻设备 在设备中起到实现晶圆装载、传输、运动控制、