本文來自方正證券研究所2022年3月02日發(fā)布的報(bào)告《設(shè)備賣鏟人：半導(dǎo)體設(shè)備零部件需求測(cè)算》,，欲了解具體內(nèi)容,，請(qǐng)閱讀報(bào)告原文，陳杭S1220519110008  

一,、行業(yè)特點(diǎn)：分散化,、技術(shù)壁壘高

半導(dǎo)體設(shè)備根據(jù)功能分區(qū),，其零部件通常可分為：光學(xué)系統(tǒng),、機(jī)械類,、電氣類、機(jī)電一體類,、氣體輸送系統(tǒng),、真空系統(tǒng)、附屬設(shè)備、儀器儀表,、氣動(dòng)系統(tǒng)類,、二次配設(shè)施、工藝材料類,。

半導(dǎo)體設(shè)備零部件因種類繁多且工藝差別較大,，行業(yè)相對(duì)分散，其高壁壘主要體現(xiàn)為：技術(shù)壁壘,、認(rèn)證壁壘和原材料壁壘,。

二、中國市場(chǎng)：國產(chǎn)化率低,，核心零部件卡脖子風(fēng)險(xiǎn)高

由于行業(yè)技術(shù)壁壘高,，且國產(chǎn)廠商起步晚，目前半導(dǎo)體零部件行業(yè)內(nèi)各細(xì)分產(chǎn)品主要份額被美國,、日本,、歐洲、韓國和中國臺(tái)灣少數(shù)企業(yè)所壟斷,，國產(chǎn)化率較低,。

需求角度看，國內(nèi)零部件采購中,，石英件,、RF射頻發(fā)生器、泵,、閥門,、靜電卡盤、噴淋頭,、邊緣環(huán)的需求占比較大,，分別為11％、10％,、10％,、9％、9％,、8％,、6％。

國產(chǎn)化角度看,，石英、噴淋頭,、邊緣環(huán)國產(chǎn)廠商已經(jīng)可以覆蓋10％以上的市場(chǎng),；射頻發(fā)生器、MFC、機(jī)械臂的國產(chǎn)化率在1％－5％之間,；而閥門,、靜電卡盤、測(cè)量儀表,、O－ring的國產(chǎn)化率不足1％,。

三、設(shè)備廠視角看零部件需求

成本視角：國內(nèi)設(shè)備廠商材料費(fèi)占營收比例約為60％,；全球材料費(fèi)占營收比重預(yù)計(jì)在40％左右,。我們由此測(cè)算出：2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備零部件需求將增長至400億美元量級(jí)；國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的采購需求將近141億元,。

采購視角：多家國產(chǎn)設(shè)備廠商2020年采購總額為材料成本的2倍之多,，設(shè)備廠在手訂單充沛，超前采購趨勢(shì)顯著,。采購結(jié)構(gòu)上,，氣體輸送系統(tǒng)、機(jī)械類,、電氣類,、機(jī)電一體類采購比例高。

建議關(guān)注：北方華創(chuàng),、萬業(yè)企業(yè),、江豐電子、光力科技,、神工股份,、新萊應(yīng)材、華亞智能,、石英股份,、華卓精科（未上市）、富創(chuàng)精密（未上市）,。

風(fēng)險(xiǎn)提示：（1）下游擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期,；（2）國產(chǎn)設(shè)備放量不及預(yù)期；（3）貿(mào)易爭(zhēng)端影響上游供應(yīng),。

1    行業(yè)特點(diǎn)：分散化,、技術(shù)壁壘高

半導(dǎo)體設(shè)備作為全球最尖端設(shè)備之一，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，所需零部件種類繁多,，且對(duì)技術(shù)要求極高。根據(jù)功能分區(qū),，半導(dǎo)體設(shè)備零部件通常分為：

光學(xué)系統(tǒng)：光學(xué)元件,、光柵、物鏡等；機(jī)械類：可分為金屬結(jié)構(gòu)件／工藝件和非金屬件,；電氣類：射頻電源,、遠(yuǎn)程等離子源、射頻匹配器等,；機(jī)電一體類：EFEM,、機(jī)械手、加熱器等,；氣體輸送系統(tǒng)：供氣系統(tǒng),、氣柜等；真空系統(tǒng)：真空閥門,、真空節(jié)流閥,、氣體管路閥等；附屬設(shè)備：泵,、LDS,、熱水機(jī)等；儀器儀表：壓力計(jì),、氣體測(cè)量儀器,、液體流量控制器等；氣動(dòng)系統(tǒng)類：閥門,、接頭,、氣管等；二次配設(shè)施：電力系統(tǒng),、工藝氣體系統(tǒng)等,；工藝材料類：硅片、氣源,、硅電極等,。

半導(dǎo)體設(shè)備零部件不僅種類繁多，且同種類別產(chǎn)品因工藝,、材料等不同技術(shù)上也有很大差異,，因此零部件行業(yè)內(nèi)多數(shù)企業(yè)只專注于特定生產(chǎn)工藝或特定材料，行業(yè)相對(duì)分散,，且壁壘很高,；主要體現(xiàn)為：

（1）技術(shù)壁壘：半導(dǎo)體設(shè)備零部件在材料特性、加工工藝,、表面處理,、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面都有極高的要求，需要相關(guān)企業(yè)長期的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用積累,。

（2）認(rèn)證壁壘：通常情況下,，半導(dǎo)體設(shè)備零部件需要經(jīng)過質(zhì)量,、工藝、性能等多指標(biāo)認(rèn)證,，認(rèn)證時(shí)間通常需要2－3年；且一旦通過認(rèn)證,，雙方一般長期深度綁定,，不會(huì)輕易更換。

（3）原材料壁壘：晶圓制造涉及多種氣體及化學(xué)反應(yīng),，對(duì)設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件的應(yīng)變,、抗腐蝕、電子特性等要求極高,，部分則體現(xiàn)為對(duì)原材料純度等的高要求,。因此，擁有長期,、穩(wěn)定,、優(yōu)質(zhì)的原材料供應(yīng)對(duì)關(guān)鍵零部件廠來說非常重要。

2  中國市場(chǎng)：國產(chǎn)化率低,，核心零部件卡脖子風(fēng)險(xiǎn)高

由于行業(yè)技術(shù)壁壘高,，且國產(chǎn)廠商起步晚，目前半導(dǎo)體零部件行業(yè)內(nèi)各細(xì)分產(chǎn)品主要份額被美國,、日本,、歐洲、韓國和中國臺(tái)灣少數(shù)企業(yè)所壟斷,，國產(chǎn)化率較低,。

根據(jù)芯謀研究數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)12吋和8吋晶圓線前道設(shè)備零部件采購金額超10億美元,，除臺(tái)積電,、三星、海力士等在大陸的產(chǎn)線,，本土制造廠商采購金額約為4．3億美元,。

需求角度看，國內(nèi)零部件采購中,，石英件,、RF射頻發(fā)生器、泵,、閥門,、靜電卡盤、噴淋頭,、邊緣環(huán)的需求占比較大,，分別為11％,、10％、10％,、9％,、9％、8％,、6％,。

國產(chǎn)化角度看，石英,、噴淋頭,、邊緣環(huán)國產(chǎn)廠商已經(jīng)可以覆蓋10％以上的市場(chǎng)；射頻發(fā)生器,、MFC,、機(jī)械臂的國產(chǎn)化率在1％－5％之間；而閥門,、靜電卡盤,、測(cè)量儀表、O－ring的國產(chǎn)化率不足1％,。

（1）閥門：閥門大量應(yīng)用于設(shè)備的氣路和真空系統(tǒng)中,，大都采用超高純應(yīng)用材料。國內(nèi)新萊應(yīng)材2012年獲AMAT工藝認(rèn)證,，進(jìn)入國際大廠AMAT,、Lam供應(yīng)鏈；目前進(jìn)一步覆蓋北方華創(chuàng),、中微等國內(nèi)設(shè)備廠商,，其產(chǎn)品可覆蓋廠務(wù)端投資額的3％－5％，設(shè)備端采購額的5％－10％,。

（2）靜電卡盤：靜電卡盤利用靜電吸附原理,，在高真空等離子體或特氣環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓的夾持和溫度控制；其技術(shù)難點(diǎn)在于通過多達(dá)100個(gè)溫控分區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的均勻控制,。目前該市場(chǎng)主要由美國,、日本等企業(yè)高度壟斷，比如AMAT,、LAM,、新光電氣、TOTO,、NTK等,；

國內(nèi)廠商取得突破進(jìn)展的有海拓創(chuàng)新和華卓精科。華卓精科開發(fā)出12吋PVD氮化鋁靜電卡盤,，主要客戶為北方華創(chuàng)和魯汶儀器,。海拓創(chuàng)新2014年左右開始半導(dǎo)體研發(fā)靜電吸附系統(tǒng),，目前可提供性能陶瓷和薄膜涂層兩大類產(chǎn)品，可用于PVD,、CVD,、干法刻蝕等設(shè)備上。

（3）O－ring：半導(dǎo)體工藝中存在大量含氟,、含氫等高能態(tài)氣體,，高溫環(huán)境下極易引起材料表面化學(xué)及物理反應(yīng)，因此對(duì)密封件的超潔凈,、耐高溫、抗腐蝕性能要求很高,。目前,，O－ring市場(chǎng)主要被法國杜邦（Dupont）壟斷，國產(chǎn)廠商芯密科技2020年初成立于臨港,，8月實(shí)現(xiàn)一期量產(chǎn),，取得國產(chǎn)密封圈的突破性進(jìn)展。

（4）測(cè)量儀器：工藝制造需要半導(dǎo)體設(shè)備內(nèi)部整合壓力檢測(cè),、流量檢測(cè),、氣體分析、光子數(shù)分析等測(cè)量系統(tǒng),，種類復(fù)雜且要求高,。目前此部分市場(chǎng)主要被美國萬機(jī)儀器（MKS）壟斷。

（5）射頻發(fā)生器：射頻發(fā)生器主要用來產(chǎn)生等離子體炬,，比如ICP中產(chǎn)生高頻電流輸送給電感線圈,。其關(guān)鍵指標(biāo)在于其工作頻率、輸出功率以及頻率和功率的穩(wěn)定性,。國際市場(chǎng)主要被AE,、MKS等壟斷，國內(nèi)北廣科技承擔(dān)國家02專項(xiàng)“射頻發(fā)生器研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”課題,，2019年通過驗(yàn)收,。后續(xù)，北方華創(chuàng)2020年收購北廣科技射頻應(yīng)用相關(guān)資產(chǎn),。

（6）機(jī)械臂：半導(dǎo)體設(shè)備對(duì)于機(jī)械臂的穩(wěn)定性,、傳片速率和準(zhǔn)確性要求很高。目前,，美國布魯克斯（Brooks）的真空機(jī)械手和真空傳輸平臺(tái)產(chǎn)品幾乎壟斷了全球市場(chǎng),。日本RORZE在日本晶圓手搬送機(jī)排名第一。國內(nèi)廠商有沈陽新松,，2020年其EFEM和真空傳輸平臺(tái)等集束型設(shè)備實(shí)現(xiàn)小批量銷售,。

3  設(shè)備廠視角看零部件需求

3．1  成本視角：22年全球400億美元,，國產(chǎn)廠商141億元需求

我們摘取主要國產(chǎn)設(shè)備廠商其設(shè)備及備品備件相關(guān)業(yè)務(wù)的收入及成本結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)：

（1） 2020年國內(nèi)主要半導(dǎo)體設(shè)備廠商的材料成本合計(jì)約為66．6億元,，即當(dāng)年采購需求約為67億元,；材料占成本比例一般在90％上下，綜合毛利率來看,，國內(nèi)設(shè)備廠商材料費(fèi)占營收比例約為60％,。考慮到泛林,、應(yīng)用材料等國際設(shè)備大廠的毛利率水平差不多在40％－50％之間,，高于國內(nèi)設(shè)備廠商，且其市占率很高,，則45％毛利率假設(shè)下,，全球材料費(fèi)占營收比重預(yù)計(jì)在40％左右。

（2）根據(jù)VLSI數(shù)據(jù),，2020年全球晶圓制造設(shè)備（WFE）市場(chǎng)規(guī)模為636億美元,；40％的材料費(fèi)／營收的假設(shè)下，2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備零部件需求約為254億美元,。

（3）根據(jù)AMAT判斷,，2021年全球WFE規(guī)模在800億美元上下，2022年則將上升到1000億美元量級(jí),，2020－2022年復(fù)合增速25％,；即同樣40％的材料／營收假設(shè)下，對(duì)應(yīng)2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備零部件需求將增長至400億美元量級(jí),。

（4）國產(chǎn)化推動(dòng)下,，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商快速放量，從2021年收入增速上來看,，北方華創(chuàng),、盛美上海、屹唐股份預(yù)計(jì)同比增長均超50％,，中微同比增長37％等,，遠(yuǎn)高于全球WFE市場(chǎng)25％的復(fù)合增速。我們保守假設(shè)國內(nèi)設(shè)備廠商2020－2022年45％的收入復(fù)合增速,，同樣60％的材料／營收占比,，則2022年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的零部件采購需求約為141億元。

3．2   采購視角：2倍超前采購,，機(jī)械／電氣／氣體／機(jī)電占比大

從2020年主要國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商采購上看,，北方華創(chuàng)、中微,、屹唐股份,、精測(cè)電子等的實(shí)際采購金額合計(jì)約156億元,，遠(yuǎn)超成本角度看的當(dāng)年66．6億元的零部件需求，驗(yàn)證下游擴(kuò)產(chǎn)及國產(chǎn)替代驅(qū)動(dòng)下,，半導(dǎo)體設(shè)備廠商在手訂單充裕,，零部件超前采購趨勢(shì)顯著。其中,，北方華創(chuàng),、盛美上海、華海清科和芯源微當(dāng)年采購總額與材料成本的比例高達(dá)2倍之多,。

結(jié)構(gòu)上看,，半導(dǎo)體設(shè)備廠商氣體輸送系統(tǒng)、機(jī)械類,、電氣類,、機(jī)電一體類采購占比大。

（1）氣體輸送系統(tǒng)：中微公司2018年前五大供應(yīng)商中,，供應(yīng)氣體輸送系統(tǒng)的超科林采購占比第一，達(dá)到10．5％,；類似地,，屹唐股份21H1對(duì)超科林采購比例達(dá)到6．2％，拓荊科技2020年對(duì)超科林采購比例為8．2％,。國內(nèi)廠商華亞智能主營金屬結(jié)構(gòu)件,，其大客戶即為超科林。

（2）機(jī)械類：機(jī)械類的采購大頭主要為石英,、陶瓷件,、密封件等非金屬件。從國內(nèi)設(shè)備廠采購來看,，中微公司2018年主要采購自Ferrotec和靖江先鋒,；靖江先鋒主營金屬結(jié)構(gòu)件和不銹鋼／鋁質(zhì)加熱器，占其當(dāng)年采購的5．2％,。盛美上海和芯源微則采購自蘇州兆恒,。

（3）電氣類：電氣類主要為射頻電源、射頻匹配器等部件,。中微公司2018年和拓荊科技2020年主要采購自萬機(jī)儀器（MKS）,。

（4）機(jī)電一體類：包括EFEM、機(jī)械手等,；國內(nèi)設(shè)備廠主要采購自日本的Rorze,，芯源微采購自日本電產(chǎn)三協(xié)（NidecSankyo）；盛美上海采購自其關(guān)聯(lián)企業(yè)NINEBELL,。

建議關(guān)注：北方華創(chuàng),、萬業(yè)企業(yè),、江豐電子、神工股份,、新萊應(yīng)材,、華亞智能、石英股份,、華卓精科（未上市）,、富創(chuàng)精密（未上市）。

風(fēng)險(xiǎn)提示：（1）下游擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期,；（2）國產(chǎn)設(shè)備放量不及預(yù)期,；（3）貿(mào)易爭(zhēng)端影響上游供應(yīng)。