本文來自格隆匯專欄：中金研究，作者：李學來 陳顯帆等

近年來國內半導體制造產能不斷擴張，半導體設備廠商加速成長。我們認為下游發展將拉動上游本地化配套需求，半導體設備零部件迎來高增長階段。

摘要

半導體設備零部件包含密封圈、EFEM、射頻電源、靜電吸盤、硅電極、真空泵、氣體流量計、噴淋頭等產品，可分為機械類、電氣類、機電一體類、光學類等類別。結合芯謀研究，我們測算2020年全球半導體設備零部件市場規模300-350億美元，其中機械類零部件價值佔比最大。

半導體設備零部件存在一定技術壁壘，要求相關企業具備精密加工、表面處理等能力，認證過程也較為複雜。尤其是在機械手、真空規、部分光學類零部件等領域，國內企業和海外頭部企業仍然存在顯著的技術差距。

近年來，國內企業在鈑金件、金屬件、腔體等機械類零部件領域已經完成了一定程度的國產化，我們測算其國產化率超過50%，部分企業甚至進入海外頭部廠商供應鏈。但海外半導體設備零部件廠商憑藉先發優勢依然在全球零部件市場領域佔據主導地位，一些領域零部件的國產化率仍低於10%。

晶圓廠需採購石英件、射頻發生器、泵等隨高強度生產易損耗的零部件進行替換，這部分零部件以機械類為主。根據芯謀研究，2020年全球晶圓廠採購零部件約100億美元，其中內資晶圓廠約4.3億美元。我們認為隨着近年來產能高速擴張，國內晶圓廠採購用作替換的零部件金額也將增長。

設備廠在製造的過程中既需要採購泵、閥、機械手等偏標準化的零部件，也需要採購鈑金件、金屬件、腔體等偏定製化的零部件，涉及機械類、電氣類、機電一體類等諸多類別。我們結合SEMI等數據測算出2020年全球設備廠採購零部件金額245-294億美元，其中國內設備廠70-100億元。我們認為國內設備廠的崛起，一方面將進一步帶動國內已具有生產能力零部件的需求增長，另一方面為擺脱部分零部件進口依賴度較高的局面創造了有利條件。

風險

國產半導體設備出貨不及預期，半導體設備零部件廠商技術研發進展不及預期，中美貿易摩擦加劇。

正文

投資邏輯

投資邏輯#1：全球設備市場增長，海外客户訂單提升

國內半導體設備零部件廠商在鈑金件、金屬件、腔體等一些技術壁壘相對容易突破的領域已經完成了一定程度的國產化，甚至海外頭部半導體廠商出於成本優化的考量，也會向國內零部件廠商採購相應的零部件。

舉幾個例子，華亞智能是Ichor、Ultra Clean Tech等海外頭部半導體設備零部件廠商鈑金件供應商（間接進入Applied Materials、Lam Research等海外頭部半導體設備廠商）；神工股份生產的刻蝕用硅材料進入Tokyo Electron、Lam Research等海外頭部半導體設備廠商供應鏈；新萊應材給Applied Materials、Lam Research提供管路、閥等零部件；富創精密能夠為海外頭部半導體設備廠商提供工藝腔體等零部件。

根據SEMI，全球半導體設備市場規模2021年有望達到1,030億美元，2022年有望達到1,140億美元。Applied Materials、Lam Research、Tokyo Electron是全球半導體設備市場的主要廠商，全球設備需求量向上有望讓其供應鏈相關企業受益。

圖表：2005-2022E全球半導體設備市場規模（含預測）

資料來源：SEMI，中金公司研究部

投資邏輯#2：大陸晶圓產能增加，半導體設備零部件替換需求增長

晶圓廠需採購石英件、射頻發生器、泵等隨高強度生產易損耗的半導體設備零部件進行替換。近年來，國內中芯國際、華虹集團、長江存儲、合肥長鑫等國內晶圓廠快速擴產，它們對零部件的採購需求也在快速提升。目前，新萊應材能夠為國內晶圓廠提供閥、管路等零部件；江豐電子可以為國內晶圓廠提供噴淋頭等零部件。

根據IC Insights，中國大陸芯片市場為1,430億美元，但中國大陸芯片產值僅為227億美元，存在較大的缺口。即使剔除短期內中國大陸仍較難擴張的先進製程產能，僅成熟製程產能，內資晶圓廠也還有較大的提升空間以達到一定程度的自給率。根據芯謀研究，2020年中國大陸晶圓廠採購半導體設備零部件金額約10億美元，如果不考慮Samsung、SK Hynix、台積電等境外廠商在中國大陸的產線，內資晶圓廠採購零部件約4.3億美元。我們認為國內晶圓廠擴產仍然是今後一段時期內的主旋律，晶圓廠對零部件的需求將有翻倍空間。

圖表：中國大陸芯片市場v.s.芯片產值

資料來源：IC Insights，中金公司研究部

投資邏輯#3：國產半導體設備崛起，催生國內設備零部件需求增長

如我們在《半導體設備系列：國內前道設備厚積薄發，加速成長》所述，我們認為近年來國內半導體設備廠商的技術水平實現快速突破，國內設備廠商正迎來市佔率提升的關鍵期。國內半導體設備廠商出於降本增效、供應鏈安全等因素考量，對國內零部件廠商持友好態度。國內零部件廠商在具有一定技術實力的前提下，獲得國內半導體設備廠商認證機會可能性較大。且國產零部件一旦通過某家企業認證，容易在國內半導體設備廠商中快速起量。

► “從1到100”：目前，靖江先鋒、華亞智能、富創精密、新萊應材等零部件廠商已經開始為國內的北方華創、中微公司等廠商規模化供貨機械類零部件。我們認為這些零部件公司將伴隨設備廠商的崛起而成長，同時它們也有望通過拓展細分零部件品類以加速成長。Compart Systems於2020年被萬業企業收購，收購前它已經是Applied Materials、Lam Research等海外頭部半導體設備公司氣體輸送系統供應鏈成員之一；在被萬業企業收購後，Compart Systems（萬業企業）可以將此前積累的技術和經驗用於對國內幹法設備廠商的供應中去。

► “從0到1”：國內半導體設備廠商的崛起為難度更大的零部件國產替代提供了可能性，比如雙工台等零部件。

半導體設備零部件是門什麼生意？

什麼是半導體設備零部件？

半導體設備零部件是指組成半導體設備的零部件，典型的零部件包括密封圈、EFEM、射頻電源、靜電吸盤、硅電極、真空泵、氣體流量計、噴淋頭等產品。相較於一般的機械設備零部件，半導體設備零部件通常有着精度高、批量小、多品種、尺寸特殊、工藝複雜、要求較高等特點，需要兼顧強度、應變、抗腐蝕、電子特性、電磁特性、材料純度等複合功能要求，對廠商有着技術方面的挑戰。我們以靜電吸盤（用於在半導體設備中固定晶圓）為例：

► 靜電吸盤以陶瓷（氧化鋁或氮化鋁）為主體材料，生產過程中需要加入其他導電物質使得其總體電阻率滿足功能性要求，需要製造廠商對材料的物理特性有深刻的瞭解；

► 靜電吸盤中陶瓷內部、陶瓷層和金屬層結合處對加工精度要求較高，需要製造廠商熟練掌握精密加工方面的技能；

► 製造廠商需要具備表面處理能力，使得處理後的靜電吸盤具有耐高温、耐磨等特性。

圖表：半導體設備零部件示意圖（以刻蝕機為例）

資料來源：富創精密招股説明書，中金公司研究部

半導體設備零部件產業鏈梳理

為幫助理解半導體設備零部件廠商，我們從半導體設備公司的視角出發，以中微公司為例，其生產一台刻蝕機涉及的過程包括但不限於：1）需要採購EFEM、機械手等零部件進行晶圓的傳遞，EFEM、機械手通常是以集成度較高的模組形式採購自Rorze等公司，而後由中微公司將其組裝為傳輸系統；2）需要採購反應腔體、噴淋頭、邊緣環、射頻發生器、螺絲、螺帽等零部件完成反應系統的組裝，這些零部件通常是以集成度較低的零件的形式採購自靖江先鋒、MKS等公司；3）需要採購氣體輸送相關的零部件，這些零部件通常是以系統的形式來自Ultra Clean Technology、Compart Systems等公司。

通過以上的例子，我們可以看出半導體設備公司採購的零部件種類繁多，既會採購一些集成度較高的模組、系統，其後續只要完成簡單的安裝過程即可；也會採購一些集成度較低的零件，由自己組裝為更加複雜的模組乃至系統。這些零部件既包括螺絲、螺帽、芯片、線路、工業電腦等標準品，也包括腔體、鈑金件等定製品。理論上，Texas Instruments等公司出品的模擬芯片有可能被用於半導體設備生產，屬於半導體設備零部件範疇。但本篇報吿為方便討論，主要聚焦於這樣幾類公司：1）生產的零部件是定製品或偏向於定製品，應用於半導體設備中，比如華亞智能（主要生產鈑金件）、新萊應材（主要生產腔體、閥）；2）生產的零部件是標準品或偏向於標準品，既可以應用於其他機械設備，也可以應用於半導體設備，但由於應用於半導體設備對產品要求較高，全球只有少數幾家企業能夠生產符合要求的產品，比如VAT（主要生產真空閥）、Zeiss（主要生產鏡頭組）。

圖表：半導體設備零部件上下游產業鏈

資料來源：各公司官網，中金公司研究部

半導體設備零部件公司商業模式剖析

和其他零部件廠商類似，半導體設備零部件廠商也是通過向客户生產、銷售零部件獲得相應收入，扣除成本、費用等相關支出，形成盈利。不同之處在於，半導體設備零部件廠商在批量生產之前需要進行嚴格的資格認證和首件試製。

► 資格認證：半導體設備廠商首先需要對半導體設備零部件廠商進行認證。根據富創精密招股説明書，認證分為2輪：1）第一輪是半導體設備廠商對零部件廠商的質量體系認證，該認證週期約為1年；2）第二輪是半導體設備廠商對零部件廠商的特種工藝認證，包括工藝能力認證和性能指標認證，明確供應商能夠提供的特種工藝技術和需要達到的產品性能標準，該認證週期約為1年。

► 首件試製：通過資格認證後的半導體設備零部件廠商方能進行首件試製。半導體設備零部件廠商確定承接任務後，開始首件試製，首件樣品交付並通過客户驗收後才具備批量生產資格。首件試製及驗收週期差異較大，富創精密招股説明書披露其驗收週期一般在半年左右。

► 批量生產：通過首件試製後，半導體設備零部件廠商即可開始批量生產。零部件廠商根據客户的訂單情況制定生產計劃並組織生產，不同產品生產週期存在差異，富創精密單個批次生產週期一般在5至6周。

圖表：半導體設備零部件廠商採購、研發、生產、銷售流程圖

資料來源：富創精密招股説明書，中金公司研究部

核心競爭要素歸納

通過以上剖析，我們將半導體設備零部件廠商的核心競爭要素歸結為工藝技術、客户資源、響應能力、產品線的寬度。

► 工藝技術：工藝技術決定了零部件產品的質量和性能，進而決定了半導體設備的性能和穩定性，最終決定了晶圓廠的良率。這方面，國內企業尚處於起步階段，在技術經驗的累積方面落後於海外企業，在產品性能方面普遍不如國外企業，如國產真空泵的使用壽命普遍低於國外產品；更有部分產品如閥門、靜電吸盤等仍然存在“卡脖子”的現象。

► 客户資源：客户資源相當於零部件廠商的“入場券”，國際半導體設備龍頭企業對供應商有嚴格、複雜的初期認證，只有通過客户實行體系化認證，才能進入供應鏈體系，獲得訂單。而在達成合作後，設備廠商能夠參與客户的研發設計，為客户提供定製化服務，深化客户合作，並通過不斷的技術迭代提神產品競爭力，進一步提高客户黏性，形成高壁壘。這方面，國外廠商普遍歷史悠久，有成熟穩定的客户資源，而國內廠商差距較大。

► 響應能力：半導體行業是典型的週期行業，對零部件的需求也存在週期性，迅速、有效調控產能是企業持續盈利的關鍵。同時，製造和響應能力也代表企業的成本控制能力，進而決定企業的盈利空間。因此，快速響應客户需求、組織生產也是關鍵的能力。

► 產品線的寬度：導體設備廠商出於降低成本和提升效率的目的，對標準化、模塊化、流程化會提出更高要求，會簡化零部件供應鏈，能提供多種工藝、多品類產品的一站式製造商會更有競爭力。這方面，海外有如MKS等能夠提供豐富產品線的公司，國內廠商剛剛起步，還存在較大差距。

半導體設備零部件下游#1：設備公司採購哪些零部件？

幹法設備公司採購哪些零部件？

我們將刻蝕機、PVD、CVD等設備歸類為幹法設備。我們以幹法等離子刻蝕機為例進行拆解以試圖説明幹法設備由哪些零部件組成：1）刻蝕機由反應系統、供氣系統、傳輸系統、加熱冷卻系統等幾大系統組成；2）傳輸系統可分為大氣部分和真空部分，大氣部分主要為EFEM（內含大氣機械手），晶圓由EFEM進入刻蝕機，而後經機械手傳遞通過真空鎖進入真空部分，真空搬送室裏的真空機械手將晶圓送入反應系統；3）反應系統圍繞工藝腔體組成，晶圓被放置在下電極（靜電吸盤）上，加熱冷卻系統調整反應室內的温度以滿足工藝的需求，四氟化碳等等離子刻蝕氣體經噴淋頭進入反應腔體，射頻電源驅動射頻發生器產生等離子氣團和晶圓表面發生反應，真空泵進行工作不斷抽走反應後的氣體；4）刻蝕完畢後的晶圓再由傳輸系統送出。

圖表：刻蝕機拆解

資料來源：Lam Research官網，中金公司研究部

國內幹法設備公司主要有北方華創（主要設備產品為刻蝕機、PVD、CVD、ALD、熱處理等，因為上市較早，目前已無法通過公開資料查找其零部件構成）、中微公司（主要設備產品為刻蝕機、MOCVD）、屹唐股份（主要設備產品為去膠設備、快速熱處理設備、刻蝕機）、拓荊科技（主要設備產品為CVD、ALD）：

► 中微公司招股説明書中將半導體設備零部件分為機械類、氣體輸送系列類、電氣類、機電一體類、真空系統類、氣動系統類、儀器儀表類、傳感器類共8類：1）機械類：反應腔體、運輸腔體、設備支撐架、鈑金外殼、碳化硅淋浴頭上電極、陶瓷鍍膜上電極、靜電吸盤下電極、石墨圖盤、殼體外箱等；2）氣體輸送系列類：氣櫃、焊接件等；3）電氣類：可編程控制器、I/O模塊、AC模塊、DC模塊、工業電腦、可編程控制電源、加熱器、配電櫃、線束等；4）機電一體類：機械手、陶瓷轉輪、消防報警滅火裝置、温控測量系統、進出口風閥；5）真空系統類：幹泵、分子泵、真空閥、傳輸閥門等；6）氣動系統類：電磁閥、接頭等；7）儀器儀表類：氣體流量計、壓力控制器等；8）傳感器類：光電傳感器、壓力傳感器、温度傳感器等。

► 根據中微公司2016-2018年採購零部件的情況來看，機械類是零部件中價值量佔比最高的一類（佔比約40%），氣體輸送系列類佔比第二大（佔比約20%）。根據公司的分類來看，我們認為反應腔體、運輸腔體、設備支撐架、鈑金外殼、氣櫃、焊接件等零部件佔中微公司採購零部件價值量較大。等離子、真空等工藝在幹法設備中應用較多，因此氣體控制櫃、管路焊接件、幹泵、分子泵、真空閥等氣體輸送類、真空系統類零部件也在中微公司的採購中佔據一定份額。

► 屹唐股份、拓荊科技採購情況和中微公司類似，機械類、機電一體類、電氣類在採購中比例較大。我們認為腔體、鈑金件、金屬件、石英件、陶瓷件、射頻發生器、射頻電源、機械手等機械類、電氣類、機電一體類零部件是幹法設備廠商採購的主要零部件。

圖表：幹法設備公司各大類零部件佔比

資料來源：中微公司、屹唐股份、拓荊科技招股説明書，中金公司研究部 注：1）中微公司為2018年數據，屹唐股份為2020年數據，拓荊科技為2020年數據；2）拓荊科技披露的原始數據中氣動系統類零部件包含傳感器類零部件，我們將拓荊科技附屬設備、二次配設施、工藝材料類等零部件歸入其他；3）拓荊科技其他類佔比較較大，主要為泵類

濕法設備公司採購哪些零部件？

濕法設備主要包括清洗設備、塗膠顯影設備以及CMP設備。我們以單片清洗設備為例進行拆解：1）單片清洗設備由反應系統、傳輸系統、化學藥液供給系統等部分組成，其內部具有多個工藝腔體（主流的有4腔、8腔、12腔、18腔）用於晶圓的清洗；2）每個腔體可搭配二流體清洗（涉及噴嘴等零部件）、兆聲波清洗（核心零部件是兆聲波發生器）、機械刷洗（核心零部件包括特殊材料製成的毛刷等）等不同的模塊；3）晶圓由EFEM進入設備後，由機械手傳送至工藝腔體中；4）清洗液（SC1溶液、SC2溶液、去離子水等）在控制裝置的控制下經泵、流量計、管道、閥門進入工藝腔體內，和晶圓表面的雜質發生化學反應；5）工藝腔體中的二流體清洗、兆聲波清洗、機械刷洗模塊啟動，輔助去除雜質；6）工藝腔體中的廢液排出，並通過IPA等方式將晶圓乾燥；7）機械手將洗淨後的晶圓取出，傳輸至EFEM離開清洗設備。

圖表：清洗設備拆解

資料來源：Screen官網，中金公司研究部

由於濕法設備的構造不同，盛美上海（主要產品為清洗設備）、芯源微（主要產品為塗膠顯影設備）、華海清科（主要產品為CMP設備）等以濕法設備為主要產品的廠商則在採購零部件方面和幹法設備廠商有相同之處也有不同之處：

► 相同的地方是，濕法設備廠商也需要採購腔體、機架等起到支撐作用零部件，也需要機械手來完成晶圓的傳輸。

► 不同之處在於，濕法設備廠商在其工藝之中需要使用各種液體（比如清洗液、光刻膠、研磨液），因此閥門、泵、流量計、過濾器等和氣動液壓相關的零部件佔比顯著提升。

圖表：濕法設備公司各大類零部件佔比

資料來源：盛美上海、芯源微、華海清科招股説明書，中金公司研究部

注：1）盛美上海為2020年數據，芯源微為2018年數據，華海清科為2020年數據；2）盛美上海披露的原始數據中電氣類零部件包含傳感器類零部件，我們將盛美上海氣路類零部件納入氣動液壓系統類，將特種裝置類零部件納入其他；3）我們將華海清科原始披露的機械標準件、機械加工件類零部件納入機械類、機電一體類零部件，液路元件、氣動元件納入氣動液壓類零部件；4）盛美上海其他類佔比較較大，主要為兆聲波發生器

光學設備公司採購哪些零部件？

光學設備主要包括光刻機以及量測/檢測設備，我們以光刻機為例進行拆解：1）光刻機由光源系統、物鏡系統、運動系統等幾大系統組成；2）塗膠顯影設備完成塗膠工藝後，晶圓被傳輸至光刻機，首先進入晶圓傳輸系統，晶圓由晶圓傳輸系統中的機械手傳遞至運動系統；3）運動系統的核心是雙工件台，顧名思義，它由兩個共件台組成，可同時處理兩片晶圓，在一片晶圓進行曝光的時候，另外一片晶圓由量測系統做曝光前的測量準備工作；4）曝光是光刻機最為核心的功能，曝光使用的光通常是由激光光源產生，這也是光刻機的核心零部件之一；5）激光經過物鏡系統中多塊反射鏡完成對焦，光路在這一過程中也會經過掩膜板系統從而形成圖案，最後照射至工件台上的晶圓完成曝光；6）完成光刻後的晶圓再次經過晶圓傳輸系統回到塗膠顯影設備以進行後面的顯影工藝。

圖表：光刻機拆解

資料來源：ASML官網，中金公司研究部

由於設備類型不相同，中科飛測（主要設備產品為量測設備/檢測設備）、上海微電子（主要設備產品為光刻機）則和幹法設備、濕法設備公司又有一定的不同。

► 量測/檢測、光刻等工藝涉及光路，因此光源、鏡頭、相機等光學類零部件在光學設備廠商採購中佔據較高比例。

► 為了搭配精密的光學工藝，光學設備廠商也需要採購更為精密的運動系統（比如雙工台），因此運動與控制類零部件比例也會有所提升。

圖表：中科飛測各大類零部件情況

資料來源：中科飛測招股説明書，中金公司研究部

半導體設備零部件下游#2：晶圓廠採購哪些零部件？

晶圓廠在長期使用半導體設備的過程中，設備不可避免地會產生磨損，需要對零部件進行替換。一部分設備零部件晶圓廠需要向設備原廠進行採購，這部分通常是定製化的零件或是較為複雜的模組、系統。另外一部分標準化的零件或是較為簡單的模組、系統晶圓廠直接向零部件廠商進行採購。

根據芯謀研究，2020年中國大陸晶圓廠直接採購零部件金額超過10億美元。如果剔除Samsung、SK Hynix、台積電等境外廠商在中國大陸的產線，中國本土晶圓廠（中芯國際、華虹集團、長江存儲、合肥長鑫等）直接採購零部件金額約4.3億美元。晶圓廠直接採購的零部件主要包括石英件、射頻發生器、泵、閥、靜電吸盤、噴淋頭、邊緣環、流量計、MFC、陶瓷件、密封圈。參照設備公司對零部件的分類，這些零部件大部分歸屬於機械類，也有一些歸屬於電氣類、儀器儀表類。

圖表：2020年中國大陸晶圓廠採購零部件比例

資料來源：芯謀研究，中金公司研究部

半導體設備零部件行業概覽

市場規模：2020年全球市場規模約300-350億美元

我們從半導體設備零部件兩大下游市場出發推導出全球半導體設備零部件市場規模約300-350億美元：

► 下游市場#1：設備廠商。根據SEMI測算，2020年全球前道設備市場規模612億美元。參考半導體設備上市公司的財務數據，且半導體設備企業的毛利率普遍在40%-50%之間，其中半導體設備零部件佔營業成本比例80%左右。由此推測，全球每年設備廠採購零部件245-294億美元。

► 下游市場#2：晶圓廠。根據芯謀研究，2020年中國大陸晶圓廠零部件採購金額超過10億美元。我國晶圓廠製造產能佔全球的比例在12-15%左右，考慮到先進工藝帶來的高附加值零部件採購需求，全球晶圓廠零部件採購金額在100億美元左右。考慮到晶圓廠一部分零部件來自於設備廠，我們估計這部分在25-50億美元左右，扣除這部分後晶圓廠直接向零部件廠採購的金額50-75億美元左右。

圖表：全球半導體設備零部件市場規模測算

資料來源：SEMI，WSTS，中金公司研究部

市場拆分：機械類零部件佔比最大，光學類零部件整體難度最高

從市場規模上看，我們測算得到機械類零部件佔全球零部件市場比例最大，測算過程如下：

► 零部件分為設備廠和晶圓廠兩大下游，設備廠又可以分為幹法設備、濕法設備、光學設備3類。我們綜合各設備公司披露的原材料採購情況，假設幹法設備公司機械類、電氣類、機電一體類、氣/液路類（我們將幹法設備公司分類中的氣體輸送類、真空系統類、氣動系統類歸入此類）、儀器儀表類、光學類佔比為37%、19%、13%、25%、2%、0%，濕法設備公司機械類、電氣類、機電一體類、氣/液路類（我們將濕法設備公司分類中的氣動液壓系統類歸入此類）、儀器儀表類、光學類佔比28%、12%、27%、25%、3%、0%，光學設備公司機械類、電氣類、機電一體類、氣/液路類、儀器儀表類、光學類佔比12%、8%、15%、5%、1%、55%。

► 我們假設幹法設備、濕法設備、光學設備在設備整體中的佔比為45%、25%、30%，計算得到設備廠採購機械類、電氣類、機電一體類、氣/液路類、儀器儀表類、光學類零部件佔比為27%、14%、17%、19%、2%、17%。

► 我們參考芯謀研究對中國大陸晶圓廠採購情況的拆分，假設晶圓廠採購機械類、電氣類、機電一體類、氣/液路類、儀器儀表類、光學類零部件佔比為70%、13%、4%、5%、3%、4%。

► 我們假設設備廠和晶圓廠分別佔零部件採購比例的75%、25%，計算得到機械類、電氣類、機電一體類、氣/液路類、儀器儀表類、光學類零部件佔比為38%、14%、14%、16%、2%、13%。

► 我們假設全球零部件市場規模為300億美元，由此可以得到全球機械類零部件市場規模113.8億美元，電氣類零部件41.1億美元，機電一體類零部件41.5億美元，氣/液路類零部件46.5億美元，儀器儀表類零部件6.6億美元，光學類零部件40.1億美元。

從技術難度上看，光學類零部件整體難度最高，電氣類、機電一體類、氣/液路類、儀器儀表類零部件也存在技術壁壘，機械類零部件雖然整體技術難度低於以上幾類，但也存在一些細分種類有較高技術難度。

圖表：全球半導體設備零部件細分市場測算（2020年）

資料來源：各公司公吿，芯謀研究，中金公司研究部

競爭格局：碎片化市場，美日廠商目前佔據主導地位

半導體設備零部件行業集中度高，美日把控不同細分領域龍頭位置。根據IC World，2020年全球44家主要半導體設備零部件供應商均為海外企業，其中美國企業有20家（佔比約45%），日本企業有16家（佔比約36%）。如果去考察細分賽道的話，top10企業的市場佔有率能夠達到80-90%，甚至市場絕大多數市場份額集中在2-3家企業，這是由於半導體設備零部件行業碎片化程度高，不同的企業業務佈局通常集中在一些細分品類或一個大類中。

根據VLSI，2020年全球半導體設備零部件前十大企業為：Zeiss（物鏡系統）、MKS（MFC、射頻電源、真空產品）、Edwards（真空泵）、Advanced Energy（射頻電源）、Horiba（MFC）、VAT（真空閥）、Ichor（氣體輸送系統）、Ultra Clean Tech（真空閥、氣體輸送系統）、ASML（浸液系統、雙工台、曝光系統）和Ebara（幹泵）。海外企業歷史悠久，積澱深厚，主要佈局技術難度較高的氣/液路類、光學類、儀器儀表類、電氣類零部件，通常在自己所在細分市場具有較大規模的市佔率和營業收入。

圖表：全球前十大半導體設備零部件廠商情況梳理

資料來源：VLSI，各公司官網，各公司公吿，中金公司研究部

根據我們的整理，國內目前主要的半導體設備零部件公司有：Compart Systems（萬業企業，MFC、氣體輸送系統）、富創精密（腔體、金屬件、管路）、新萊應材（腔體、管路、閥）、神工股份（硅電極）、華亞智能（鈑金件）、江豐電子（噴淋頭）、華卓精科（雙工台、靜電吸盤）、新松機器人（機械手）、凱德石英（石英件）、偉泰科技（鈑金件）、LIMO（炬光科技，光場勻化器）。國內本土企業主要企業從事技術壁壘相對較低的機械類零部件，也有萬業企業、炬光科技等公司通過收購海外公司進入了技術壁壘相對較高的市場。

圖表：國內主要半導體設備零部件廠商情況梳理

資料來源：各公司官網，各公司公吿，中金公司研究部

國產化進程到哪兒了？

我們結合公開資料及產業鏈調研對各半導體設備零部件國產化率（國產設備零部件佔國內設備廠及國內晶圓廠採購比例）進行梳理。整體上看，國內設備廠商目前在機械類零部件方面已經進行了一定程度的國產化，但在一些技術壁壘較高的領域國產化率仍然偏低：

► 鈑金件、金屬件、腔體等技術壁壘較低的機械類零部件，國內的華亞智能、富創精密、新萊應材、江豐電子、靖江先鋒、偉泰科技等企業已經實現了相對較高的國產化率，國產化率在50%以上。上述部分企業除了向國內的北方華創、中微公司、長江存儲、中芯國際等企業供貨外，還是Applied Materials、Lam Research等海外半導體設備的供應商。神工股份也已經進入了Tokyo Electron、Lam Research的供應鏈。靜電吸盤、密封圈等相對較難的機械類零部件國產化率仍然較低，甚至不到1%。

► 氣/液路類零部件中，中資企業Compart Systems（萬業企業）、新萊應材在管路等相對簡單的零部件國內企業已具備國產化能力，Compart Systems（萬業企業）、新萊應材也均是Applied Materials、Lam Research的供應鏈。但國內企業在真空閥等技術壁壘較高的氣/液路類零部件中國產化率仍然較低。

► 盛劍環境、中微惠創（中微公司）、京儀自動化具備廢氣處理裝置的製造能力，京儀自動化具備温控裝置的製造能力，使得機電一體類零部件中廢氣處理裝置、温控裝置的國產化率較高。但國內企業在機械手、EFEM等機電一體化類零部件方面技術實力依然欠缺。雙工台、浸液系統等零部件主要供應光刻機使用，目前上海微電子前道光刻機仍在商業化早期，不對這些零部件國產化率進行討論。

► 電氣類零部件方面，英傑電氣、北廣科技（北方華創）也有一定的可編程電源、射頻電源生產能力。

► 儀器儀表類零部件方面，北方華創、Compart Systems（萬業企業）在MFC方面具有一定的市場佔有率。

► 光學類零部件方面，LIMO（炬光科技）是ASML光場勻化器供應商，技術水平處於全球領先水平。不過，由於國產前道光刻機尚未規模商業化，我們暫不對光場勻化器等光學類零部件國產化率進行討論。

圖表：各半導體設備零部件國產化率情況（2020年）

資料來源：芯謀研究，各公司公吿，中金公司研究部

風險

► 國產半導體設備出貨不及預期：我們認為國產半導體設備是國產半導體設備零部件的重要下游，如果國產半導體設備出貨量不及預期，可能會影響國產半導體設備零部件起量。

► 半導體設備零部件廠商技術研發進展不及預期：目前國內半導體設備零部件廠商已經取得了一定突破，如果這些企業技術研發進展不及預期，公司將難以獲得超出行業的增速。

► 中美貿易摩擦加劇：部分國內半導體設備零部件廠商產品發往海外，也有部分國內半導體設備零部件廠商原材料來自海外，如果中美貿易摩擦加劇，將會給這些企業帶來不確定性。