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1、 1/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 國產替代系列一:半導體零部件行業隨風起,國產替代系列一:半導體零部件行業隨風起,國產替代空間廣闊國產替代空間廣闊 作為半導體產業基石的半導體零部件,一直是國內市場亟需破局的“卡脖子”環節。一方面,在國際大環境上,美日歐廠商長期主導全球半導體市場;且美國對華科技打壓政策不斷,其它國家也有意跟進。另一方面,聚焦國內市場,半導體零部件市場需求也持續高漲。因此,多種因素綜合考量,當下時點我們討論半導體零部件行業國產替代,是十分重要,且有意義的,這是實現科技自立自強的必要路徑。那么,國內半
2、導體零部件行業國產替代當前具體形勢怎樣呢?其關鍵零部件具體情形如何?有哪些競爭壁壘將對行業破局形成挑戰?我們堅定走國產替代路線的核心邏輯是什么?當前該行業國產替代發展現狀如何?在國產替代浪潮下,將對市場哪些廠商釋放機遇?相關企業發展情況如何?企業若想長期立足市場,要堅持什么樣的長線成長邏輯?以及國內半導體零部件行業市場空間有多大?以下內容我們就將以半導體零部件行業國產替代為主線,對相關問題展開論述,希望對大家了解相關問題有所啟發。目錄目錄 一、半導體零部件概述.1 二、關鍵零部件梳理.5 三、競爭壁壘.9 四、國產替代.12 五、相關企業.19 六、長期成長邏輯.26 七、市場空間.27 八、
3、參考研報.29 一、一、半導體零部件概述半導體零部件概述 1、半導體零部件半導體零部件半導體產業之基石半導體產業之基石(1)零部件是半導體設備行業的支撐,是零部件是半導體設備行業的支撐,是“卡脖子卡脖子”環節環節 半導體零部件是指在材料、結構、工藝、品質和精度、可靠性及穩定性等性能方面達到了半導體設備技術要求的零部件,是半導體設備的基礎和核心,直接決定著設備的可靠性和穩定性。半導體行業遵循“一代技術、一代工藝、一代設備”的產業規律,而半導體設備的升級迭代,在很大程度上有賴于精密零部件的關鍵技術突破。精密零部件不僅是半導體設備制造環節中難度較大、技術含量較高的環節之一,也是國內半導體設備“卡脖子
4、”的環節之一,支撐著整個半導體芯片制造和現代電子信息產業。2/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(2)半導體零部件具有精度高、批量小、多品種、工藝復雜等特性半導體零部件具有精度高、批量小、多品種、工藝復雜等特性 半導體零部件產業通常具有高技術密集、學科交叉融合、市場規模占比小且分散,但在價值鏈上卻舉足輕重等特點。技術密集,對精度和可靠性要求較高技術密集,對精度和可靠性要求較高:由于半導體零部件應用于精密的半導體制造,所以相較其他行業的基礎零部件,其尖端技術密集的特性尤其明顯,有著精度高、批量小、多品種、尺寸特殊、工藝復雜、要求極為苛刻等特點。半導體
5、零部件企業生產過程往往需要兼顧強度、應變、抗腐蝕、電子特性、電磁特性、材料純度等復合功能要求,造成極高的技術門檻。多學科交叉融合,對復合型技術人才要求高多學科交叉融合,對復合型技術人才要求高:半導體零部件種類多,覆蓋范圍廣,產業鏈很長,其研發設計、制造和應用涉及到材料、機械、物理、電子、精密儀器等跨學科、多學科的交叉融合,因此對于復合型人才有很大需求。市場碎片化特征明顯市場碎片化特征明顯:相比半導體設備市場,半導體零部件市場碎片化特征明顯,單一產品的市場空間很小,同時技術門檻高。因此,國際領軍的半導體零部件企業通常以跨行業多產品線發展策略為主,且不斷進行并購和整合是國際領軍半導體零部件企業擴張
6、的主要方式。半導體設備具有多品種、小批量、定制化的特點,而半導體零部件也有類似特征,細分種類極多、批量半導體設備具有多品種、小批量、定制化的特點,而半導體零部件也有類似特征,細分種類極多、批量小、精度高且工藝復雜小、精度高且工藝復雜。(3)零部件間接推動半導體產業迭代升級零部件間接推動半導體產業迭代升級 摩爾定律推動半導體行業迭代進步,而半導體設備是延續摩爾定律的關鍵摩爾定律推動半導體行業迭代進步,而半導體設備是延續摩爾定律的關鍵。半導體制造工業需要數百道工序,數十種設備來構建其生產流程。在芯片的數百層的結構中,每一層都要經歷“沉積、涂膠、曝光、顯影、刻蝕、離子注入、去膠”等重要步驟。這些半導
7、體設備決定了芯片的制程、性能、功耗等關鍵參數。而半導體設備的生產能力又是由零部件保障的??梢哉f,半導體設備零部件是整個半導體行業的“基石”。KYkZwVdYnVfUHXlZ8VmV8OdN7NmOoOnPtPiNpPsRkPsQrPbRqRqQNZsOnRxNmPqP 3/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 半導體設備和零部件產業鏈上游是材料廠、零部件廠,中游是設備廠,下游是晶圓廠半導體設備和零部件產業鏈上游是材料廠、零部件廠,中游是設備廠,下游是晶圓廠。零部件既包括設備廠生產集成模組或系統需要采購的硬件,也包括晶圓廠生產芯片需要采購的耗材??紤]到
8、半導體設備廠通常傾向于采取輕資產的模式來運營,其大部分關鍵技術都需要物化在精密零部件上,或以精密零部件為載體形式來實現。先進芯片制造依賴于高端設備,高端設備依賴于高精尖的零部件。零部件的精度、潔凈度、質量等關鍵參數決定了半導體設備的性能。和普通工業設備相比,半導體設備在原材料的純度、耐腐蝕性、耐擊穿電壓性、表面的光滑度、潔凈度等參數上都提出了更高的要求。事實上,半導體設備的升級迭代很大程度上就是依賴于其精密零部件技術的突破。2、半導體零部件種類繁多半導體零部件種類繁多(1)按通用性按通用性分類:精密機加件分類:精密機加件通用外購件通用外購件 半導體零部件按照通用性劃分可以分為精密機加件、通用外
9、購件半導體零部件按照通用性劃分可以分為精密機加件、通用外購件。一般而言,通用外購件需要設備商及晶圓廠長期驗證,數量眾多,國產化難度較大。精密機加件一般由各設備公司工程師自行設計,委外加工,一般只用于本公司生產設備,如工藝腔室、傳輸腔室。這種零部件的國產化相對容易,一般對表面處理、精密機加工等技術要求較高。通用外購件一般是經過長期驗證,得到眾多設備商、晶圓制造廠廣泛認可的通用零部件,更加標準化,應用數量也更大,不僅設備商會采購,晶圓廠也會采購此類部件作為耗材和備件使用,例如石英件、射頻電源、泵、閥門、密封圈、流量計、陶瓷件等。這類零部件需要較強的通用性和一致性,并得到設備上、晶圓廠的認證,因此國
10、產化難度較大。(2)按服務對象分類:設備商采購按服務對象分類:設備商采購晶圓廠直接采購晶圓廠直接采購 半導體零部件按照服務對象,又可以分為半導體設備商直接采購的零部件,以及晶圓廠直接采購的零部件。4/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 半導體設備商采購的零部件半導體設備商采購的零部件,即原裝需求,零部件廠商直接向設備廠定制化提供的原裝零部件;根據富富創精密創精密招股書,半導體設備中包含的零部件可以大致分為機械類、電氣類、機電一體類、氣體/液體/真空系統類、儀器儀表類、光學類以及其他零部件。其中,機械類、氣體/液體/真空系統類在設備中應用廣泛,成本占
11、比較大。此外,根據富創精密招股書,設備成本中,一般 90%以上為原材料(即不同類型精密零部件產品),考慮到國際半導體設備公司毛利率約為 40-45%,因此全部精密零部件市場約占全球半導體設備市場規模的 50-55%。晶圓廠直接采購的耗材或備件晶圓廠直接采購的耗材或備件:根據芯謀研究,中國大陸晶圓制造廠商采購設備零部件主要有石英件(Quartz)、射頻發生器(RF Generator)、各種泵(Pump)、閥門(Valve)、吸盤(Chuck)等零部件,比重均在 10%左右。反應腔噴淋頭(Shower Head)、邊緣環(Edge Ring)等零部件的采購占比也比較高。其他零部件包括測量儀器(G
12、auge)、質量流量計(MFC)、陶瓷材料(Ceramic)、密封圈(O-ring)等??傮w上看,與設備商采購零部件相類似的是,泵、閥門、邊緣環、密封圈等各類真空控制零部件是占比最多的采購設備,其次為射頻發生器等電源類零部件。5/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 二二、關鍵零部件梳理、關鍵零部件梳理 1、濺射靶材:認證壁壘較高是限制濺射靶材國產化的關鍵濺射靶材:認證壁壘較高是限制濺射靶材國產化的關鍵 高純濺射靶材主要用于超大規模集成電路芯片、液晶面板、薄膜太陽能電池制造的物理氣相沉積(PVD)工藝,其中用于集成電路芯片制造市場占比約 10%。在晶
13、圓生產環節和封裝環節,濺射靶材分別占晶圓材料和封裝材料的 2.6%和 2.7%,據測算 2022 年全球市場在 18.4 億美元左右。競爭格局來看,全球濺射靶材以四大企業為主,分別是 JX 日礦金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯,CR4 約為 80%。當前,國產濺射靶材企業已經掌握高純濺射靶材生產過程中的關鍵技術,能夠根據下游客戶要求進行定制化生產,不斷進入臺積電臺積電、聯電聯電、英飛凌英飛凌、海力士海力士等國內外優質客戶供應鏈體系。認證壁壘較高是限制濺射靶材國產化的關鍵因素認證壁壘較高是限制濺射靶材國產化的關鍵因素。在高純濺射靶材供應商滿足行業性質量管理體系認證的基礎上,下游客戶往往還會根據自身
14、的質量管理要求再對供應商進行合格供應商認證。認證過程主要包括技術評審、產品報價、樣品檢測、小批量試用、批量生產等幾個階段,認證過程相當苛刻,從新產品開發到實現大批量供貨,整個過程一般需要 2-3 年時間。2、真空類:代表產品為真空泵,歐洲占主導地位真空類:代表產品為真空泵,歐洲占主導地位 真空子系統包含用于真空獲得、真空測量、真空檢漏的零部件,用于半導體產品制造領域的代表性產品為干式真空泵。半導體產品制造中一般使用干式真空泵,干式真空泵與油封式機械泵相對,適宜在存在顆粒塵埃、有腐蝕性的環境下工作。干式真空泵用于為薄膜、刻蝕、離子注入(約占主要工藝過程的70%)提供制造工藝所必需的超潔凈真空環境
15、,完成物理和化學氣相沉積、刻蝕、離子注入等超微加工。6/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 根據應用的制程嚴苛程度不同,對真空泵提出不同的要求。集成電路工藝制程可分為清潔、中度嚴苛和嚴苛三類:清潔工藝制程以裝載、傳輸為例;中度嚴苛工藝制程以刻蝕為例;嚴苛工藝制程以 CVD 為例。工藝制程嚴苛程度與氣體腐蝕性和制程中產生粉塵情況有關。2020 年,真空子系統市場規模約 27 億美元,其中 60%份額由歐洲生產商貢獻。前三大歐洲生產商,Edwards,Pfeiffer 和 VAT 貢獻了全球 55%的市場份額。國內企業中,從事真空泵的企業包括中科儀中科
16、儀、漢鐘精機漢鐘精機等,從事真空腔體、閥門、法蘭等的主要為新萊應材新萊應材。3、氣體:具備替代進口客觀條件,逐步驗證突破氣體:具備替代進口客觀條件,逐步驗證突破 工藝介質供應系統一般為項目制:工藝介質供應系統業務分兩種類型:一是系統綜合解決方案,即針對客戶新建項目提供方案設計、設備制造及系統安裝等服務;二是 MRO 業務,即維護(Maintenance)、維修(Repair)、運營(Operation),針對客戶已建成項目提供技改工程、設備制造、配件綜合采購及運營等服務。工藝介質供應系統廠商主要通過招投標等方式獲取項目,資質與歷史業績、項目經理履歷等方面與境外知名供應商具備差距是限制國產化主要
17、原因。氣體管路系統:國產化率較低國產化率較低:當前流量控制領域(涵蓋氣體輸送零部件、組件、密封件、氣棒總成、質量流量控制器(MFC)等)國產化率幾乎為 0;MFC:既精確測量氣體流量,也能自動控制氣體流量,即使系統壓力有波動或環境溫度有變化,也不會使流量偏離設定值。4、石英制品:原材料壟斷和加工能力是國產化主要限制石英制品:原材料壟斷和加工能力是國產化主要限制 國內石英類零部件發展主要受以下因素限制:原材料石英砂供應高度壟斷原材料石英砂供應高度壟斷:高純石英砂生產與高品質礦源密切相關,低品質礦源提純較為困難,需要發掘優質礦源,或實現提純工藝的突破。國內石英制品的 7/29 2024 年年 3
18、月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 加工能力相比國際領先水平還有一定的差距,主要表現為材料純度水平不高、產品質量不夠穩定、先進產品不具備自主生產技術等。進入設備廠商認證環節難進入設備廠商認證環節難:設備廠商需求高度定制化,石英制品是高度客戶導向性產業,高度強調精密性和穩定性。當前國內石英砂廠商規模較小,且產品大部分用于光伏領域,用于半導體制造的高端產品比重較低。5、陶瓷零部件:關鍵零部件國產化難度仍然較高陶瓷零部件:關鍵零部件國產化難度仍然較高 陶瓷加熱器、靜電卡盤和超高純碳化硅套件是主要難點:陶瓷加熱器陶瓷加熱器:薄膜沉積等設備中重要部件,對晶圓均勻加熱,使襯底表面上進行
19、高精度的反應并生成薄膜,材料一般為熱壓燒結工藝氮化鋁材料;靜靜電卡盤電卡盤:現代半導體制造工藝中,晶圓需要在幾百個工藝設備之間傳輸。靜電吸盤可通過靜電吸附作用來固定晶圓,確保晶圓不會發生翹曲變形,保證加工精度和潔凈程度。目前普遍的靜電吸盤技術主要是以氧化鋁陶瓷或氮化鋁陶瓷作為主體材料。超高純碳化硅套件超高純碳化硅套件:用于半導體氧化擴散設備中的爐管、立式舟、底座和擋板等多個重要零部件,要求在 1000以上高溫環境下仍能保持高硬度,并可將熱量快速、均勻傳導。6、電源系統:隨著電源系統:隨著 3D NAND 層數增加,需求快速提升層數增加,需求快速提升 8/29 2024 年年 3 月月 22 日
20、日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 據 VLSI Research,電源子系統 2016 年在生產設備中金額占比為 9.8%,2021 年占比為 13%,增長驅動因素包括:對真空的更高頻應用;每個腔中使用射頻電源的平均數量增加;向更高功率、更高頻率電源演變的趨勢,單位價值量提升。3D NAND 層數增加,沉積、刻蝕步數增加,在 3D NAND 中,刻蝕步驟與應用更加復雜,對電源系統需求更高。7、光學系統:光刻機核心零部件,技術、工藝難度較高光學系統:光刻機核心零部件,技術、工藝難度較高 光學系統主要應用于光刻機和光學量測環節。光刻機上游最核心的零部件分別為光學鏡頭、光學光源和雙工件臺。光
21、學鏡頭光學鏡頭:Canon、Nikon、Zeiss 三分天下。EUV 光刻機的光學鏡頭僅有 Zeiss 具備制造能力,長期為ASML 生產的光刻機提供高效能光學鏡頭。Nikon 鏡頭在光刻機領域主要用于自產的 ArFi 和 ArF 高端光刻機。Canon 光學鏡頭主要應用于 i-line 光刻機。光學鏡頭的難點在于技術和工藝。在技術方面,鏡片設計組合難度較高,且光刻機中每一塊透鏡的位置誤差都必須小于 1nm;在工藝方面,光刻機所要求的鏡面光潔度非常高。目前,由蔡司生產的最新一代 EUV 光刻機能夠實現原子級別的平坦。光學光源光學光源:高端光刻機的另一核心部件。最高端的 EUV 光刻機使用激光等
22、離子光源,目前僅有美國公司 Cymer 和日本公司 Gigaphoton 能夠生產,其中 Cymer 市場份額超過 70%。當前,科益虹源科益虹源打破主流 ArF 光刻機光源制造,是上海微上海微電子電子 28nm 光刻機光源制造商,奧普光學奧普光學提供的鏡頭可以達到 90nm,與進口零部件仍有一定差距。雙工件臺國產化供應商為華卓精科華卓精科,當前配套上海微電子光刻機。8、磁流體密封圈:國產化替代從無到有磁流體密封圈:國產化替代從無到有 9/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 磁流體密封裝置是通過磁體產生磁場,將磁液固定在磁極與旋轉軸之間,形成多個液
23、體 O 型圈,實現旋轉密封的一種裝置。磁流體由于能達到 10-9Pa 超高真空的環境,且可以用于對腐蝕性氣體進行密封,多用在半導體設備上,例如在單晶硅爐、化學氣相沉積設備、離子鍍膜等真空設備的密封,以及高溫高壓設備及對環境要求較高的設備的密封。磁流體密封圈國產化率較低,近年來國產化開始出現突破。三、三、競爭壁壘競爭壁壘 半導體設備零部件行業壁壘較高,主要是技術壁壘和客戶認證壁壘。1、技術壁壘技術壁壘 核心技術和原材料形成極高的技術壁壘核心技術和原材料形成極高的技術壁壘。半導體設備零部件種類較多,不同細分領域的零部件所需要的核心技術和工藝有所不同,企業也需要積累相應的專利技術和 Know-How
24、,并對原材料的質量穩定性、純度等方面都有較高的要求,這些都形成了極高的技術門檻。對于機械類金屬工藝件和金屬結構件,需要滿足加工精度、耐腐蝕性、密封性、潔凈度、真空度等指標,對于機械類金屬工藝件和金屬結構件,需要滿足加工精度、耐腐蝕性、密封性、潔凈度、真空度等指標,通過先進的精密機械制造技術、表面處理特種工藝技術、焊接技術實現通過先進的精密機械制造技術、表面處理特種工藝技術、焊接技術實現。精密機械制造技術需要圍繞精準的加工工藝路線和程序的開發、材料科學和材料力學與零件結構和加工參數的匹配、制造方式與產業模式的匹配,來高質量輸出高精密的產品;表面處理工藝技術是實現精密零部件的高潔凈、超強耐腐蝕等的
25、關鍵工序;焊接技術可以實現半導體設備精密零部件焊接區域的零氣孔、零裂紋、零瑕疵,保證半導體設備零部件的產品性能及使用壽命,以最終實現真空環境下的半導體設備工藝制程的穩定。10/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 非金屬機械零部件包括石英制品、靜電吸盤產品等,也有極高的技術門檻非金屬機械零部件包括石英制品、靜電吸盤產品等,也有極高的技術門檻。以石英制品為例,石英制品因其直接與硅片接觸,且在半導體氧化、擴散過程中會遇到很多腐蝕氣體,其質量要求通常較高,產品參數主要體現在外觀、尺寸(公差標準)、應力(應力檢測)、理化性能(雜質含量)等維度,上述指標是決定
26、產品質量的關鍵。11/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 射頻電源是重要的電氣類零部件產品,具有較高的技術難度和壁壘射頻電源是重要的電氣類零部件產品,具有較高的技術難度和壁壘。射頻電源主要由射頻信號源、射頻功率放大器及阻抗匹配器組成,射頻功率放大器是射頻電源的核心,是制約射頻電源發展的關鍵因素。射頻功率放大器的主要技術指標是輸出功率與效率,如何提高輸出功率和效率,是射頻功率放大器設計目標的核心。射頻電源主要有輸出功率大小、功率密度、精度、一致性、可靠性,以及頻率精度、頻率穩定度等指標。機械手是重要的機電一體類零部件,半導體行業對機械手的要求較為嚴格
27、,半導體機械手主要用于晶圓傳送,需要機械手動作靈活穩定;具有高重復定位精度,保證傳片精度;真空機械手需要有較高的耐真空性,可勝任高真空環境下晶圓傳片需求。半導體機械手具有潔凈度高、精度高、效率高以及可靠性高等特點。真空泵和真空閥是重要的真空系統類零部件。為了將半導體制造過程控制在更小的尺寸上,半導體工藝需要在真空環境中運行。真空泵的研制難點主要體現在三個方面,首先是真空泵在高負載、大粉塵、強腐蝕等苛刻工藝環境中的適用性、可靠性;其次是在極端真空環境下緊湊型變頻驅動電機的設計和工藝瓶頸;以及在長期連續運行下交變載荷、局部發熱和顆粒介質造成動密封失效。真空閥也具有制造難、潔凈度低、真空度和可靠性等
28、技術門檻。2、客戶認證壁壘客戶認證壁壘 半導體設備廠商對零部件供應商和產品的認證周期較長,要求較高半導體設備廠商對零部件供應商和產品的認證周期較長,要求較高。以國際半導體設備廠商認證流程為例,首先需要對半導體零部件供應商進行質量體系認證,該認證周期為一年左右;然后客戶會對零部件供應商進行特種工藝認證,包括工藝能力認證和性能指標認證,確定零部件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,該認證周期為一年左右;通過前兩輪認證的供應商可以獲得首件試制資格,僅通過認證的特種工藝可以試制首件,首件樣品交付并通過客戶驗收后才具備批量生產資格,首件試制及驗收周期根據不同產品有較大的差異,一般在半年
29、左右。半導體設備零部件客戶粘性強半導體設備零部件客戶粘性強。通常情況下,全部認證過程完成需要 2-3 年。因此,半導體設備廠商對建立合作關系的零部件供應商一般不會輕易更換,客戶黏性較強,半導體設備零部件廠商具有極高的客戶認證壁壘。12/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 四、四、國產替代國產替代 1、國產替代核心邏輯:為何現階段強調半導體零部件國產替代、國產替代核心邏輯:為何現階段強調半導體零部件國產替代如此如此重要?重要?(1)市場格局:)市場格局:美日歐廠商主導全球半導體設備零部件市場美日歐廠商主導全球半導體設備零部件市場 全球半導體設備零部件
30、市場主要被美日歐廠商所占據全球半導體設備零部件市場主要被美日歐廠商所占據。根據 IC World 的數據,2020 年全球主要的 44家半導體核心零部件供應商中,美國供應商 20 家,占比約 45%;日本供應商 16 家,占比約 36%;德國供應商 2 家、瑞士供應商 2 家、韓國供應商 2 家、英國供應商 1 家等;美日歐半導體零部件供應商占比超過 90%,主導全球半導體設備零部件市場。2022 年全球半導體零部件前 10 大供應商包括有 MKS 儀器(MFC、射頻電源、真空產品)、Edwards(真空泵),Advanced Energy(射頻電源)、Horiba(MFC),VAT(真空閥件
31、)、Ichor(模塊化氣體輸送系統以及其他組件)、Ultra Clean Tech(真空閥件)、Brooks(機械手)及 EBARA(干式真空泵)等,前十大半導體零部件公司市場份額超過 50%。13/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(2)政策環境:)政策環境:美國對華科技打壓趨勢不可逆轉,日荷跟進限制美國對華科技打壓趨勢不可逆轉,日荷跟進限制 美國對華始終保持尖端技美國對華始終保持尖端技術封鎖政策,這種技術封鎖已經升級為對中國科技企業和產業的制裁,并具有術封鎖政策,這種技術封鎖已經升級為對中國科技企業和產業的制裁,并具有層層加碼的趨勢層層加碼的趨
32、勢。中美科技領域脫鉤成為一個潛在性的風險,并且伴隨著全球經濟衰退和國際形勢惡化,這個可能性日益上升。2022 年 10 月 7 日,美國出臺政策,政策規定限制對華出口 14nm 及以下先進制程、17nm 及以下 DRAM、128nm 及以上 Nand 等相關設備和零部件。2023 年年 3 月,荷蘭跟進美國政府宣布對半導體技術和設備出口實施更多管制月,荷蘭跟進美國政府宣布對半導體技術和設備出口實施更多管制。根據阿斯麥官網公布的產品信息,在售的 ArFiDUV 型號主要為 Twinscan NXT 2050i、Twinscan NXT 2000i、Twinscan NXT 1980Di 三種。最
33、新量產的 ArFiDUV 型號為 Twinscan NXT2100i。彭博社消息稱,荷蘭的最新限制措施可能會影響包含 Twinscan NXT 2100i、Twinscan NXT 2050i、Twinscan NXT2000i 的出口。2023 年年 5 月,日本政府正式出臺外匯與外貿法相關修訂法令,對用于先進芯片制造的月,日本政府正式出臺外匯與外貿法相關修訂法令,對用于先進芯片制造的 23 種設備追加種設備追加出口管制條例出口管制條例。法令限制的 23 種半導體設備和零部件涉及光刻、刻蝕、薄膜沉積、清洗等半導體制造核心環節。中國不可能因為美日荷的制裁和限制就停止科技進步的步伐,建立一條自主
34、可控的供應鏈成為中國半導體長期不可回避的問題。(3)市場需求:)市場需求:市場份額海外占據高位,國內需求持續高漲市場份額海外占據高位,國內需求持續高漲 2024 年全球晶圓廠制造設備開支有望恢復至年全球晶圓廠制造設備開支有望恢復至 878 億美金,精密零部件市場需求深度受益億美金,精密零部件市場需求深度受益。根據 SEMI最新全球半導體設備預測報告,2023 年全球半導體設備銷售市場規模預計將從 2022 年創新高的 1074億美金同比下降 18.6至 874 億美金,隨后在 2024 年恢復至 1000 億美元以上的市場規模。分設備所處環節來看,2023 年晶圓廠制造設備市場規模將同比下降
35、18.8%至 764 億美金,同時也將是 2024 年總 14/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 體設備市場重返 1000 億美金最主要的推動力,預計屆時晶圓廠制造設備市場規模達到 878 億美金,屆時,精密零部件需求有望深度受益其設備開支恢復。中國晶圓廠設備采購額大幅上升,大陸引領中國晶圓廠設備采購額大幅上升,大陸引領 2024 年全球半導體設備市場,國產零部件需求隨之上行年全球半導體設備市場,國產零部件需求隨之上行。分地域來看,中國大陸、中國臺灣省、韓國主導全球設備市場。大陸設備市場重要性日益提升,根據芯謀研究統計,2020 至 2023 年
36、間中國晶圓廠設備需求強勁,整體采購額大幅增長,2020 年中國晶圓廠設備采購額為 154.1 億美元,預計 2023 年將達到 299 億美元,較 2020 年上漲 94%,中國晶圓廠顯著加大采購數量,帶動整個中國設備市場強勁增長,本土廠商的銷售額從 9.9 億美元增長至 33 億美元,國產設備零部件需求必將隨之上行,本土設備零部件廠商迎發展機遇。2、國產替代發展現狀:行業國產化進程如何?國產替代發展現狀:行業國產化進程如何?本土廠商持續發力,國產替代方興未艾本土廠商持續發力,國產替代方興未艾 高端產品海外高度壟斷,零部件國產化率整體較低高端產品海外高度壟斷,零部件國產化率整體較低。半導體設備
37、精密零部件制造商主要為美國、日本和中國臺灣地區的上市公司。國內規模較大的半導體設備精密零部件廠商主要為中國臺灣地區的京鼎精密和日本 Ferrotec 等外資企業的境內子公司,其主要為國際半導體設備廠商供貨。與我國半導體設備及零部件的市場規模相較,我國國產化供給亟需增加,市場供需不匹配。半導體設備零部件的國產化率整體較低,其中高端產品海外高度壟斷,僅機械類實現部分突破,整體而言,國內廠商當前主要在機械類和氣體類零部件中取得較好進展,但仍由海外廠商占據多數份額。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、江豐鈑金件、金屬件、腔體等技術壁壘較低的機械類零部件
38、,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%以上以上。上述部分企業除了向國內的北方華創北方華創、中微公司中微公司、長江存儲長江存儲、中芯國際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。神工股份神工股份也已經進入了 Tokyo Electron 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%。氣氣/液路類零部件中,中資企業液路類零部件中,中資企業
39、 Compart Systems(萬業企業)、新萊應材在管路等相對簡單的零部(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,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(萬業企業)、新萊應材也均是 Applied Materials、Lam Research 的供應鏈的供應鏈。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。15/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 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制造能力,京儀自動化具備溫控裝盛劍環境
40、、中微惠創(中微公司)、京儀自動化具備廢氣處理裝置的制造能力,京儀自動化具備溫控裝置的制造能力,使得機電一體類零部件中廢氣處理裝置、溫控裝置的國產化率較高置的制造能力,使得機電一體類零部件中廢氣處理裝置、溫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。雙工臺、浸液系統等零部件主要供應光刻機使用,目前上海微電子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。電氣類零部件方面電氣類零部件方面,英杰電氣英杰電氣、北廣科技(北方華創北廣科技(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儀器儀表類零部件方面,北
41、方華創北方華創、CompartSystems(萬業企業萬業企業)在 MFC 方面具有一定的市場占有率。光學類零部件方面,光學類零部件方面,LIMO(炬光科技)是(炬光科技)是 ASML 光場勻化器供應商,技術水平處于全球領先水平光場勻化器供應商,技術水平處于全球領先水平。不過,由于國產前道光刻機尚未規模商業化,暫不對光場勻化器等光學類零部件國產化率進行討論。16/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、國產替代、國產替代市場機遇:半導體零部件國產替代浪潮下,有哪些市場機遇?市場機遇:半導體零部件國產替代浪潮下,有哪些市場機遇?(1)自主可控背景下國
42、產零部件廠商迎來替代機遇自主可控背景下國產零部件廠商迎來替代機遇 我國設備零部件自給率低,國產替代前景廣闊我國設備零部件自給率低,國產替代前景廣闊。半導體設備由眾多零部件組成,因此零部件的性能將對設備的可靠性和穩定性起著至關重要的作用。2022 年美國芯片法案落地推動半導體供應鏈安全重要性不斷提升,零部件自主可控勢在必行。根據芯謀研究統計,截至 2021Q1 我國高端半導體設備零部件的國產化率仍處于較低水平,其中閥門、壓力計和密封圈的自給率不足 1%,射頻電源、機械臂和 MFC 流量計的自給率僅有 1%-5%,泵和陶瓷制品的國產化率約為 5%-10%,未來仍有廣闊成長空間。自主可控背景下國產零
43、部件廠商迎來替代機遇自主可控背景下國產零部件廠商迎來替代機遇。由于半導體設備精密零部件的技術壁壘較高、制造工藝較為復雜,不同類別間的研發協同效應不明顯,因此行業內多數公司選擇深耕部分小而美的細分賽道,行業格局較為分散。近年來國內已出現新萊應材新萊應材、英杰電氣英杰電氣、富創精密富創精密等一批優質的半導體設備零部件公司,分別在閥門、射頻電源、工藝零部件等領域加速布局追趕以打破海外大廠的壟斷。目前各家零部件廠商的布局重點不盡相同,部分公司已在細分賽道上逐漸取得國內外大客戶的認可,未來有望在國產替代加速的進程中,實現收入體量和工藝覆蓋度的不斷提升。(2)國內零部件廠商成長迅速,)國內零部件廠商成長迅
44、速,盈利能力有望進一步提升盈利能力有望進一步提升 國內主要的半導體零部件廠商集中在機械類零部件領域國內主要的半導體零部件廠商集中在機械類零部件領域。目前國內主要的機械類零部件廠商包括富創精富創精密密、江豐電子江豐電子、神工股份神工股份、華亞智能華亞智能、華卓精科華卓精科;其中富創精密的業務涵蓋工藝件、結構件、模組類產品和氣體管路類產品;江豐電子專注于工藝零部件;神工股份主要零部件產品為硅部件;華亞智能的主要產品則是定制化精密金屬結構件;華卓精科則聚焦于精密運動系統。英杰電氣在半導體領域主要集中在電源類產品;漢鐘精機的真空類產品在半導體和光伏領域均有所應用。除了以上本土企業,也有企業通過收購海外
45、公司布局零部件市場,萬業企業萬業企業通過收購 Compart System進入流量控制領域;新萊應材新萊應材通過收購 GNB 擴展高端真空室和真空閥門領域;炬光科技炬光科技通過收購LIMO 擴展激光光學業務,且炬光科技近日發布公告擬收購 COWINDST 進一步完善泛半導體產業鏈。17/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國內機械類零部件廠商差異化競爭國內機械類零部件廠商差異化競爭。國內零部件廠商主要集中在機械類領域,其中,神工股份神工股份專注于硅零部件;華亞智能華亞智能則為國內外領先的高端設備廠商提供定制化精密金屬結構件產品;華卓精科華卓精科主要
46、提供超精密測控設備部件。富創精密富創精密和江豐電子江豐電子均專注于金屬零部件,富創精密正積極拓展氣路管路類產品,拓寬產品線;江豐電子則是利用靶材與零部件共同推進零部件布局。技術壁壘較低的零部件已經部分實現國產化,高端產品國產化率很低技術壁壘較低的零部件已經部分實現國產化,高端產品國產化率很低。從目前國內市場來看,技術壁壘比較低的機械類零部件已經實現比較高的國產化率,高端產品如靜電卡盤國產化程度很低。電氣類產品中,英杰電氣英杰電氣可編程直流電源和北廣科技的射頻電源少量應用于國內半導體廠商。氣體/液體/真空類產品,國產化率中等。技術壁壘較高的領域,精密控制類零部件如萬業萬業收購 compart 進
47、入國際供應鏈,光學類如炬光科技炬光科技的光場勻化器進入 ASML 的核心供應商?;诒就羶瀯莺统杀緝瀯?,國內零部件廠商具有廣闊的發展前景基于本土優勢和成本優勢,國內零部件廠商具有廣闊的發展前景。對于國內設備廠商以及海外公司在大陸的產線,一方面,由于國內零部件廠商靠近終端市場便于零部件返修,且交貨周期易于控制;另一方 18/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 面,國內零部件廠商由于運費成本以及關稅等因素影響,成本具有一定優勢,隨著國內廠商技術進步以及產線豐富度提升,有望進一步切入國內產線供應鏈。另外,也有部分國內公司通過收購海外零部件廠商成功進入海外
48、設備供應體系。國內領先零部件廠商已進入國內客戶供應鏈國內領先零部件廠商已進入國內客戶供應鏈。半導體零部件實現規?;N售前需要經歷嚴格復雜的驗證程序,需要和下游設備以及制造廠商有很充分的協同合作。隨著供應鏈安全問題日益凸顯以及國內零部件制造技術的進步,部分半導體設備零部件廠商已經進入國內供應鏈,例如富創精密富創精密產品已進入包括北北方華創方華創、屹唐股份屹唐股份、中微公司中微公司、拓荊科技拓荊科技、華海清科華海清科、芯源微芯源微、中科信裝備中科信裝備、凱世通凱世通等主流國產半導體設備廠商。19/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 部分國內零部件廠商進
49、入國際供應鏈,得到海外客戶認可部分國內零部件廠商進入國際供應鏈,得到海外客戶認可。國內富創精密富創精密、新萊應材新萊應材已直接切入國際領先設備廠商;華亞智能華亞智能也進入了國際供應鏈,間接客戶包括 AMAT、Lam 等廠商;漢鐘精機漢鐘精機則進入國際先進的晶圓廠;萬業企業萬業企業和炬光科技炬光科技則通過收購海外公司,進入國際領先客戶供應鏈體系。國內半導體設備零部件廠商成長迅速國內半導體設備零部件廠商成長迅速。從國內廠商產品覆蓋度來看,富創精密富創精密產品線最豐富,其產品線包括工藝零部件、結構零部件、模組產品和氣體管路,占半導體設備零部件市場比例達到 49%,其余廠商產品覆蓋相對單一,專注于一到
50、兩個領域。2019-2021 年,國內主要廠商零部件營業收入呈增長趨勢,2020 年略有下降主要受行業形勢影響。從 2021 年半導體設備零部件相關營收來看,Compart(萬業企業持股)規模最大,實現營收 9.2 億元,富創精密營收 8.3 億元。國內半導體零部件廠國內半導體零部件廠商盈利能力與海外廠商差距明顯,但總體呈提升趨勢商盈利能力與海外廠商差距明顯,但總體呈提升趨勢。由于半導體設備零部件廠商多產線、多領域發展,各廠商產品組成有所差異,各廠商之間毛利率可比性較低。Hana 和神工股份神工股份均專注于硅零部件,通過對比其毛利率,Hana 毛利率穩定在 35%以上,而神工股份毛利率不足 2
51、0%,差距較大,主要系國內廠商規模不及海外廠商;國內廠商技術水平及良率與海外廠商仍有一定差距??傮w來看,國內廠商毛利率呈上漲趨勢,隨著規模效應的顯現及技術水平不斷提升,盈利能力有望進一步提升。五五、相關企業、相關企業 1、正帆科技:大陸工藝介質供應系統領導者,正帆科技:大陸工藝介質供應系統領導者,CAPEX+OPEX 雙驅動雙驅動 20/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 正帆科技是中國大陸唯一一家集設備、氣體、服務三位一體的工藝介質綜合方案供應商。公司未來的長期發展邏輯公司未來的長期發展邏輯:公司主業是為泛半導體行業新建工廠提供廠務端的工藝介質供
52、應系統,受地緣政治風險和產業鏈自助可控等因素的影響,測算到 2024 年國內的集成電路行業工藝介質供應系統市場空間將從 2020 年的 19 億美元增長至 26 億美元,期間復合增速 8.87%,公司下游行業的資本開支將仍處于穩步增長階段;公司通過臨港鴻舸子公司布局的半導體設備零部件業務(Gas Box)已實現快速放量;OPEX 業務圍繞電子特氣、工業氣體和先進材料三個方向打造平臺型業務模式,隨著募投項目產能的逐步投產,氣體業務收入加速增長,OPEX 業務收入占比逐年提升。新增產能布局情況新增產能布局情況:2023 年 5 月,公司公告了公開發行可轉債的預案,擬募集資金不超過人民幣 11.5億
53、元,主要用于“銅陵電子特氣建設項目”、“麗水特種氣體生產項目”和“蘇州生物醫藥核心裝備及材料研發生產基地項目”。OPEX 業務相較于 CAPEX 業務客戶驗收和回款速度更快,能為公司提供更穩定的現金流,對資金的壓力較小。公司通過再融資項目不斷完善電子特種氣體、電子大宗氣體以及核心材料的產品種類,幫助公司完成平臺化布局。從公司的業績表現來看,13Q2023 公司實現營收 10.66 億元,同比+23.89%;實現歸母凈利潤 1.21 億元,同比+43.69%,實現扣非后的歸母凈利潤 1.25 億元,同比+52.21%。截至 2023 年三季度,公司的合同負債規模為 21.88 億元,同比實現翻倍
54、增長,并且較 2022 年底的 11.11 億元增長了 96.94%。21/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、富創精密:專注精密制造的設備金屬零部件平臺型供應商富創精密:專注精密制造的設備金屬零部件平臺型供應商 富創精密是國內領先的精密金屬零部件制造商,公司通過承接國家“02 重大專項”在金屬零部件表面處理、精密制造和焊接等領域積累了深厚的技術經驗,助力半導體設備產業鏈的自主可控。富創精密富創精密長期發展長期發展的主要邏輯的主要邏輯:產品平臺化布局,公司的工藝零部件、結構零部件、模組產品和氣體管路四大品類均為半導體級別,技術壁壘相對較高,可向
55、下拓展至其他應用領域,模組產品已實現迅速放量;通過承接國家“02 重大專項”和多年供應海外半導體龍頭設備商的經驗積累,公司掌握生產精密零部件的核心工藝,能夠量產供應先進制程的半導體設備;客戶 A、ASMI、HITACHI High-Tech、北方華北方華創創、拓荊科技拓荊科技、芯源微芯源微、華海清科華海清科等海內外半導體設備龍頭廠商均為公司客戶,在國產替代的背景下,公司在國內客戶的份額有望大幅提升。隨著半導體制程要求的提高,半導體設備的需求和價格持續高漲,未來半導體設備市場規模將隨著納米隨著半導體制程要求的提高,半導體設備的需求和價格持續高漲,未來半導體設備市場規模將隨著納米制程持續精進而進一
56、步擴大,將為半導體設備及精密零部件供應商提供發展機遇制程持續精進而進一步擴大,將為半導體設備及精密零部件供應商提供發展機遇。公司經過長達兩年的質量體系認證和特種工藝認證,于 2011 年成為“客戶 A”的合格供應商。之后公司陸續完成更高級別的認證,逐步承接技術難度更高的工藝零部件批量業務。2016 年,公司成為“客戶 A”的戰略供應商,隨著合作不斷深入公司積累了豐富的量產供應半導體級別精密零部件的經驗,也為公司順利開拓國內主要設備廠客戶打下堅實基礎。22/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 產能方面,公司先后布局了南通和北京工廠,未來產能方面,公司
57、先后布局了南通和北京工廠,未來 5 年目標年產值將達年目標年產值將達 60 億元億元。根據公司公告,沈陽工廠是公司的總部運營中心和全球物料中心,主要面向北美“客戶 A”,目前 15 億元/年的產值接近滿產,未來隨著模組件產品占比進一步提升和管理的優化,產能有望小幅提升至 20 億元/年;南通工廠為公司IPO 募投項目,主要針對大規模制造和新增客戶投產,項目總投資額為 10 億元,項目全部竣工達產后,可年產腔體類、平板類等半導體設備核心零部件 93 萬件,設計產值為 20 億元/年,預計 2023 年陸續投產,2025 年達到滿產;北京工廠將建成表面處理研發中心和聯合客戶研發中心,不斷提升公司技
58、術及客戶粘性,進而提升公司競爭優勢,主要面向北方華創北方華創等國內大客戶,設計產值 20 億元/年,預計2024 年陸續投產,計劃于 2027 年達到滿產。營收端保持穩定增長,受產品結構變化以及新增產能折舊影響,公司業績短期承壓營收端保持穩定增長,受產品結構變化以及新增產能折舊影響,公司業績短期承壓。2023 年前三季度實現營業收入 13.90 億元,同比 2022 年同期增長 37.28%。13Q2023 年實現歸母凈利潤 1.32 億元,同比 2022 年同期下降 19.15%??鄯呛髿w母凈利潤實現 3706 萬元,同比 2022 年同期下降 70.18%。從主營業務收入構成來看,2022
59、 年結構零部件營收占當年總營收的 32.35%,工藝零部件占比 26.41%,模組產品占比 26.48%,結構零部件、工藝零部件和模組產品合計占比達 85.24%,為公司貢獻主要營收,氣體管路產品和其他業務占比分別為 13.71%和 1.05%。3、江豐電子:國產靶材龍頭,精密零部件打開新增長空間江豐電子:國產靶材龍頭,精密零部件打開新增長空間 橫向拓展半導體精密零部件,打造第二成長曲線橫向拓展半導體精密零部件,打造第二成長曲線。公司主業為高純濺射靶材,2017 年開始切入半導體精密零部件領域,近年來持續加大投入,構建了包括超精密加工、特種焊接、表面處理、超級凈化清洗等在內的全工藝、全流程生產
60、體系,建成了寧波余姚、上海奉賢、沈陽沈北三個零部件生產基地,實現了多品種、大批量、高品質的零部件量產,填補了國內零部件的產能缺口??蛻舴矫?,公司與國內半導體設備龍頭北方華創北方華創、拓荊科技拓荊科技、芯源微芯源微、上海盛美上海盛美、上海微電子上海微電子、屹唐科技屹唐科技等多家廠商達成戰略合作,新產品加速放量。23/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2021 年江豐電子半導體零部件營收 1.84 億元,同比大幅增長 239.96%,收入占比 11.56%,毛利率23.93%;2022H1 半導體零部件營收 1.77 億元,收入占比和毛利率進一步提升
61、至 16.26%、28.28%,國產替代趨勢下,半導體零部件業務有望成長為公司新的增長點。半導體零部件多元化布局,耗材屬性凸顯半導體零部件多元化布局,耗材屬性凸顯。根據應用客戶,公司生產的零部件可以分為兩大類:一類應用于設備廠,包括工藝零部件和腔體等;另一類應用于晶圓廠,主要是用于晶圓制造過程中的關鍵工藝零部件。細分產品主要包括:部件:傳輸腔體、反應腔體、膛體、圓環類組件(ring)、腔體遮蔽件(shield)、保護盤體(disc)、冷卻盤體(coolingarm)、加熱盤體(heater)、氣體分配盤(showerhead)、氣體緩沖盤(blockplate)等;材料:金屬類(不銹鋼、鋁合金
62、、鈦合金)、非金屬類(陶瓷、石英、硅、高分子材料)等。產品已經廣泛用于 PVD、CVD、刻蝕機、CMP 等半導體設備,且大多數屬于消耗性部件和材料,在供貨上具備一定的穩定性和持續性。PVD 機臺用零部件機臺用零部件:產品包括壓環(Clamp Ring)、準直器(Collimator)、腔體遮蔽件(shield)等,其中壓環主要用于固定濺射靶材,準直器位于靶材和晶圓之間,可以篩除從靶材濺射下來的較大入射角金屬材料,壓環和準直器均需搭配濺射靶材一起使用,具備耗材屬性。CVD/刻蝕機臺用零部件刻蝕機臺用零部件:產品包括氣體分配盤(shower head)、氣體緩沖盤(block plate)等,其中
63、氣體分配盤的作用是向 CVD 反應腔內噴淋反應氣體,目前該產品已進入國內多家設備廠的 CVD 工藝流程。CMP 機臺用零部件機臺用零部件:產品包括拋光墊、保持環、金剛石研磨片等,其中拋光墊主要用于研磨晶圓,保持環的作用是在研磨過程中固定晶圓,均屬于消耗性部件,用量較大。目前公司的 300mm 拋光墊已實現量產出貨,訂單正在快速增長。競爭優勢突出,業務發展有望步入快車道競爭優勢突出,業務發展有望步入快車道。江豐電子作為國產靶材龍頭,在金屬材料特性和加工處理等方面積累了較為豐富的制造經驗和技術儲備,并且擁有較為成熟的管理體系和文化體系,能夠嚴格按照半導體產業的要求,保證產品品質的一致性。此外,公司
64、的靶材產品客戶與半導體零部件客戶高度重合,在產品銷售和市場拓展等方面可以順利對接。因此,公司在半導體設備精密零部件的研發和制造領域具備較強競爭力,基于現有的技術、管理、客戶等優勢持續完善業務布局,有望為半導體零部件的國產替代貢獻關鍵力量。24/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4、新萊應材新萊應材:半導體管閥等核心零部件供應商半導體管閥等核心零部件供應商 一個底層技術,三大應用領域一個底層技術,三大應用領域。公司是半導體背景的臺資企業,積極在半導體潔凈領域拓展和布局,并持續滲透到食品與醫藥的潔凈工藝。核心技術為高純超潔凈不銹鋼材料的加工技術,并圍
65、繞該技術生產高潔凈流體管路系統和超高真空系統的關鍵零部件。公司半導體零部件產品涵蓋真空閥門、管道管件、反應腔體、氣體鋼瓶等多個品類,可以滿足半導體設備中潔凈氣體、特殊氣體和計量精度等特殊工藝以及真空度和潔凈度的要求。斬獲多項國際認證,服務眾多一線客戶斬獲多項國際認證,服務眾多一線客戶。泛半導體領域泛半導體領域:公司為龍頭客戶提供服務,取得多項認證,并不斷開拓國內外一流半導體客戶,在長江存儲長江存儲、合肥長鑫合肥長鑫、北方華創北方華創等供應鏈體系逐步實現國產替代。食品飲料領域食品飲料領域:公司與全球最大的食品制造商雀巢集團雀巢集團已經深度合作,與國內乳制品知名企業蒙牛蒙牛、伊伊利利、三元乳業三元
66、乳業、完達山乳業完達山乳業已經成為戰略合作伙伴,與康師傅康師傅控股的合作也日益緊密。生物制藥領域生物制藥領域:技術水平已達到國際先進水平,成功替代國外進口產品,填補了國內空白??蛻舾采w行業內楚天科技楚天科技、東富龍東富龍等知名企業。不斷推進半導體行業布局,技術實力媲美國際大廠不斷推進半導體行業布局,技術實力媲美國際大廠。公司最早以做直空閥門為主,后面逐漸延伸到真空反應腔體、特氣運輸閥門、氣體管道等。2019 年,公司發行的轉債募資 2.8 億用于“半導體行業超高潔凈管閥件生產線技改項目”,配置 SS316LEP 管道/配件等用于超高純大宗氣體、特氣與大宗氣體的運輸。2021 年,公司半導體鋁制
67、品獲得許可。產品品類的擴張也給公司未來成長之路持續打開空間。由于半導體管道閥門的高技術壁壘,該領域常年被 Swagelok、VAT、Valex、Kuze 等海外公司壟斷。新萊應材作為該領域國內稀缺標的,專注于超凈管閥近三十年,從公司產品的各項技術指標來看,其部分產品的技術實力已幾乎可與國際大廠分庭抗禮。營收凈利雙穩增,業績維持高增幅營收凈利雙穩增,業績維持高增幅。近三年來,公司營業收入及凈利潤保持穩定增長的趨勢。2022 年度實現營業收入 26.20 億元,較 2021 年度增加 56,565.19 萬元,增幅為 27.53%。歸屬于上市公司股東的凈利潤 3.45 億元,比上年同期增長 103
68、.04%。食品類收入占主導,無菌包材主要貢獻。從行業來看,公司覆蓋食品安全、泛半導體以及醫藥三大下游領域,近兩年公司的主要收入來源從醫藥和電子潔凈逐漸轉為食品行業,其占比達到 50%-60%。作為世界領先的潔凈設備及材料供應商,公司泛半導體業務規??焖僭鲩L作為世界領先的潔凈設備及材料供應商,公司泛半導體業務規??焖僭鲩L。2022 年,公司在泛半導體領域實現營收 7.11 億元,同比增長 33.54%。公司泛半導體領域產品覆蓋半導體設備的真空系統和氣體管路系統,國際頂尖客戶的認可以及與國內知名設備企業的合作使公司迅速擴大銷售規模。5、漢鐘精機漢鐘精機:國產半導體真空泵領軍企業國產半導體真空泵領軍
69、企業 25/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 壓縮機壓縮機/真空泵協同發展真空泵協同發展。漢鐘精機的半導體領域產品為能滿足半導體最先進工藝的真空干式真空泵產品,配合半導體零部件國產化需求開發半導體機組,擁有 SEMI 安全基準驗證證書,目前為隆基股份隆基股份、晶盛機電晶盛機電、中環股份中環股份等知名廠商供應真空泵。漢鐘精機為全球少數專注壓縮機與真空泵制造的世界大廠,立足兩個生產基地,分/子公司協同發展。其主營業務分為壓縮機及真空泵兩大板塊,產品線豐富。真空泵是半導體設備的核心零部件之一,漢鐘目前已推出針對半導體應用需求的真空泵:PMF、iPM 和
70、iPH 三個產品系列分別適用于清潔制程、半嚴苛制程和嚴苛制程。近年來公司發展良好,業績向好近年來公司發展良好,業績向好。分業務來看,2022 年公司壓縮機業務實現營收 17.37 億元,同比增長2.36%,毛利率為 31.43%,同比增長 4.28%;真空產品實現營收 12.76 億元,同比增長 22.41%,毛利率 42.61%,持續維持高水平。2023 年 Q1 營業收入達 5.63 億元,同比增長 16.01%;歸母利潤同比增長 3.66%。從營收結構來看,高毛利的真空產品帶動公司盈利能力提高從營收結構來看,高毛利的真空產品帶動公司盈利能力提高。真空泵產品業績顯眼,2016-2022 年
71、公司真空泵營收占比持續提升,由 2016 年的 5.97%增長至 2022 年的 39.08%,CAGR 高達 40.55%,遠高于同期壓縮機營收占比 CAGR 為-7.31%,毛利率達 42.61%。高性能干式螺桿真空泵,助力第三代半導體制程高性能干式螺桿真空泵,助力第三代半導體制程。漢鐘精機的真空泵產品可用于第三代半導體,已經被三安光電三安光電等頭部公司采用。其干式螺桿真空泵工藝適應性佳,更適用于半導體制程。相比于其他機械泵,公司產品具有零部件較少,核心部件無易損件,運轉可靠且使用壽命更長,操作維護成本較低等優勢??蛻舾采w主流半導體設備及晶圓廠商,有望打開二次成長曲線客戶覆蓋主流半導體設備
72、及晶圓廠商,有望打開二次成長曲線。作為國內集成電路國產化零部件創新聯盟的一員,公司目前已通過部分國內芯片制造商的驗證并實現小批量供貨,大量新工藝正處于測試和驗證階段。由于半導體專用設備的技術要求較為嚴苛,產品驗證周期較長,未來市場導入速度將進一步加快,有望成為公司全新成長點。26/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 六六、長期成長邏輯、長期成長邏輯 半導體設備廠商對零部件供應商的認證周期較長,一旦驗證通過后不會輕易更換通過驗證并開始量產供半導體設備廠商對零部件供應商的認證周期較長,一旦驗證通過后不會輕易更換通過驗證并開始量產供貨的零部件供應商貨的零
73、部件供應商。半導體設備零部件企業通常需要在設備主機廠通過工藝方面的審廠和產品方面的質量和性能指標認證后,才能獲得首件試制的資格,在完成首件驗證后才能獲得量產資格。根據富創精密富創精密招股說明書的數據,通常半導體設備廠商對于零部件供應商的認證周期長達 23 年,因此,半導體設備廠商對于已經達成合作關系的零部件供應商普遍黏性較強。已經有產品通過設備廠商驗證的零部件供應商在拓展產品種類時可省去制造工藝方面的審廠步驟,直接進行新產品的質量和性能指標的認證,因此,已成為設備廠商供應商的零部件制造企業在新產品的客戶導入方面也占據先機。行行業下游相對集中、行業內能夠提供平臺化的一站式服務的企業較少業下游相對
74、集中、行業內能夠提供平臺化的一站式服務的企業較少。從產業鏈來看,國內半導體設備零部件下游的設備行業已逐步呈現“一超多強”高度壟斷的格局,設備行業龍頭北方華創北方華創實現了集刻蝕、薄膜沉積、清洗、熱處理、檢測等晶圓制造工藝流程中除光刻機之外的全棧式覆蓋。北方華創構建了覆蓋面廣泛的半導體設備產品銷售管線,成為國內半導體設備行業內具備顯著領先優勢的平臺型企業。半導體設備零部件行業涉及多個學科的專業技術,其中包括材料、機械、物理、電子、精密儀器等多個半導體設備零部件行業涉及多個學科的專業技術,其中包括材料、機械、物理、電子、精密儀器等多個領域技術領域技術。目前零部件行業內只有少數公司能夠同時提供多種制
75、造工藝,行業內大部分企業只專注于特定生產工藝或特定的精密零部件產品,如富創精密富創精密、先鋒精科先鋒精科等國產半導體精密零部件廠商以精密機械制造技術、表面處理技術、焊接技術、高端器件設計及開發和定制化開發等技術優勢為核心實現“平臺化”的發展,在零部件行業形成了較強的競爭優勢。模組產品優化了半導體設備的生產流程和交付周期,未來半導體設備廠商對模組產品的需求也將會進一模組產品優化了半導體設備的生產流程和交付周期,未來半導體設備廠商對模組產品的需求也將會進一步提升步提升。具有“模塊化”功能和可擴展性的半導體生產設備能允許客戶根據自身需求以及產品的變動,定制化調整和擴展生產設備。半導體設備廠商出于降低
76、成本和提升效率的目的,對“模塊化”、“標準化”會提出更高要求,簡化零部件供應鏈,能提供多種工藝、多品類產品的零部件制造商在行業內更具競爭力。綜上所述,半導體設備精密零部件行業所需的資本開支和研發投入門檻高,各家均有獨特的生產 Know-How,“平臺化”發展,掌握多種制造工藝和豐富產品品類的零部件制造商,或更能幫助客戶降低供應鏈成本、提升采購效率。從擴展性的角度來看,“模塊化”的趨勢能極大降低客戶的采購成本、減少客戶切換產線的時間、提高客戶的生產效益。因此,技術“平臺化”和產品“模塊化”將會是未來半導體設備零部件行業的長期成長邏輯。27/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深
77、度深度|研究報告研究報告 七七、市場空間、市場空間 1、全球設備市場增長,海外客戶訂單提升全球設備市場增長,海外客戶訂單提升 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于成本優化的考量,也會向國內零部件廠商采購相應的零部件。比如,華亞智能華亞智能是 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);神工股份神工股份生產的刻蝕用硅片進入Tokyo Electron 等海外頭
78、部半導體設備廠商供應鏈;新萊應材新萊應材給 Applied Materials、Lam Research 提供管路、閥等零部件;富創精密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 2022 年達到 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。2、大陸晶圓產能增加,半導體設備零部件替換需求增長大陸晶圓產能增加,半導體設備零部件替換需求增長 晶圓廠需采購石英件、射頻發生器、泵晶圓廠需采購石英件、射頻發
79、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,國內中芯國際中芯國際、華虹集團華虹集團、長江存儲長江存儲、合肥長鑫合肥長鑫等國內晶圓廠快速擴產,它們對零部件的采購需求也在快速提升。目前,新萊應材新萊應材能夠為國內晶圓廠提供閥、管路等零部件;江豐電子江豐電子可以為國內晶圓廠提供噴淋頭等零部件。根據根據 IC Insights,中國大陸芯片市場為,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億美元,但中國大陸芯片產值僅為 227 億美元,存在億美元,存在較大的缺口較大的缺口。即使剔除短期內中國大陸仍較難擴張的先進制程產
80、能,僅成熟制程產能,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 年中國大陸晶圓廠采購半導體設備零部件金額約 10 億美元,如果不考慮 Samsung、SK Hynix、臺積電等境外廠商在中國大陸的產線,內資晶圓廠采購零部件約 4.3 億美元。因此,國內晶圓廠擴產仍然是今后一段時期內的主旋律,晶圓廠對國內晶圓廠擴產仍然是今后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零部件的需求將有翻倍空間。3、國產半導體設備崛起,催生國內設備零部件需求增長國產半導體設備崛起,催生國內設備零部件需求增長 28/29 2024 年年 3 月月 22 日日 行業行業|深度深
81、度|研究報告研究報告 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占率提升的關鍵期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占率提升的關鍵期。國內半導體設備廠商出于降本增效、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?!皬膹?1 到到 100”:目前,靖江先鋒靖江先鋒、華亞智能華亞智能、富創精密富創精密、新萊應材新萊應材等零部件廠商已經開始為國內的北方北方華創華創、中微公司中微公司等廠商
82、規?;┴洐C械類零部件。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 于 2020 年被萬業企業萬業企業收購,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;在被萬業企業收購后,Compart Systems(萬業企業)可以將此前積累的技術和經驗用于對國內干法設備廠商的供應中去?!皬膹?0 到到 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,比如雙工臺等零部件。4、半導體設備零部件市場空間廣闊半導體設備零部件市場空
83、間廣闊 受益于全球晶圓廠持續提高資本支出,半導體設備市場空間廣闊受益于全球晶圓廠持續提高資本支出,半導體設備市場空間廣闊。由于數字化基礎設施持續投資,半導體產業持續不斷增加產能。根據日本半導體制造裝置協會的數據,全球半導體設備的市場規模從 2005年 329 億美元增加到 2022 年 1076 億美元,近 17 年復合增速為 7.22%;中國半導體設備市場規模從 2005 年 13 億美元增加到 2022 年 283 億美元,近 17 年復合增速為 19.87%,中國半導體設備市場空間廣闊,且長期高速成長。半導體設備零部件是半導體設備的核心,半導體設備的絕大部分關鍵核心技術需要以精密零部件作
84、為載半導體設備零部件是半導體設備的核心,半導體設備的絕大部分關鍵核心技術需要以精密零部件作為載體來實現體來實現。根據全球半導體設備廠商公開披露信息,設備成本構成中一般原材料占比 90%以上,考慮國際半導體設備公司毛利率一般在 40%-45%左右,從而全部半導體設備零部件市場約為全球半導體設備市場規模的 50%-55%。半導體設備零部件市場空間廣闊半導體設備零部件市場空間廣闊。以半導體設備零部件占全球半導體設備市場規模的 50%進行推算,根據日本半導體制造裝置協會的數據,2022 年全球半導體設備市場規模 1076 億美元,由此推算 2022 年全球半導體設備零部件市場規模為 538 億美元,2
85、022 年中國半導體設備零部件市場規模為 142 億美元。29/29 2024 年年 3 月月 22 日日行業行業|深度深度|研究報告研究報告 八、參考研報八、參考研報 1.國金證券-電子行業深度研究:半導體設備零部件,有望迎來需求復蘇+國產替代加速2.華福證券-半導體零部件行業深度報告:領航國產替代浪潮,國內群星紛至沓來3.中銀國際-半導體設備零部件行業深度:乘國產替代之東風,各路廠商百家爭鳴4.方正證券-電子行業專題報告:半導體設備、材料&零部件,至暗已過,國產供應鏈全面替代5.長江證券-機械行業半導體零部件:國產替代加速,優質廠商前景可期6.中金公司-半導體行業設備系列二:半導體制造產能擴張,設備零部件需求旺盛7.財通證券-機械設備行業深度分析報告:半導體設備零部件國產化加速,開啟千億新藍海8.中原證券-半導體行業深度分析:半導體設備零部件賽道坡長壘高,國產替代正當時9.方正證券-阿為特-873693-公司深度報告:精密零部件制造商,半導體產品突破在即10.國金證券-電子行業深度研究:半導體設備零部件,有望迎來需求復蘇+國產替代加速11.東方證券-電子行業深度報告:半導體制造限制加劇,設備零部件國產化加速免責聲明:以上內容僅供學習交流,不構成投資建議。