1、半导体零部件：半导体设备重要组成，国产替代浪潮已起
1.1、国资晶圆厂持续扩产，半导体设备市场快速成长
中芯国际、长江存储、长鑫存储等国资晶圆厂/存储厂产线在各自领域实现关键突破，将会持续加大资本开支推动扩产。我们测算 2022 年-2024 年国资背景晶圆厂资本开支仍有较快增速，随着资本开支落地，2024 年国资12 寸逻辑代工产线及存储产线产能相较于 2021 年将大幅提升。 具体来看，中芯国际自 2020 年被美国加入实体清单后，战略方向逐渐向成熟制程扩产倾斜，2021 年以来先后发布公告将分别在北京、深圳、上海、天津加大投资进行成熟制程扩产，尤其是 2022 年 8 月最新公告的天津厂扩产，彰显了公司扩产不受行业景气扰动的意志和信心，我们认为中芯国际未来2-3 年扩产节奏和资本开支增速依然会保持较快水平。
长江存储和长鑫存储是国内在存储芯片 3D NAND、DRAM等领域的代表厂商，经过多年的技术积累后，正逐渐缩小与海外龙头的技术差距，而随着新一代节点也持续取得良好突破，我们预测长江存储和长鑫存储都将加速扩产，推动资本开支持续向上。
同时，以中芯国际、长江存储、长鑫存储为代表的晶圆厂存储厂，近年在扩产过程中正逐渐提升国产化比例，推动国产设备订单快速提升。而美国仍在持续扶持本土半导体产业链、限制中国半导体产业，我们认为进一步凸显了自主可控的重要性和紧迫性，预计国产化比例仍将快速提升。 国内晶圆厂资本开支持续加速叠加国产设备份额不断提升，将双轮驱动国产设备订单快速成长。我们测算 2022 年-2024 年国资背景晶圆厂资本开支分别为255亿、290 亿、360 亿美元，仍有较快增速，叠加国产替代进一步加速，国内设备厂商预计将继续快速成长。
1.2、半导体零部件：半导体设备重要组成部分，品类多、空间大
半导体设备精密零部件指的是半导体设备中所用到的上游精密零部件，是半导体设备的重要组成部分，具体包括各种 Pump、Valve、ORing、ESC、Shower Head等，同时晶圆制造厂商也会采购各种精密零部件以支撑产线正常持续生产或作为备件使用。
半导体设备本身具有多品种、小批量、定制化的特点，其精密零部件也具有类似特点，细分种类极多、数以千计。据咨询机构 VLSI Research 定义，半导体子系统及零部件分为几大类，包括流体管理系统、集成过程诊断系统、光学系统、电源与反应气体系统、热管理系统、真空系统、晶圆处理系统等，其中又以真空系统、电源系统、晶圆处理系统和流体管理系统为主，合计占比约七成左右。
而按照半导体零部件的主要材料和使用功能来分，又可以将其分为十几大类，包括硅/碳化硅件、石英件、陶瓷件、金属件、石墨件、塑料件、真空件、密封件、过滤部件、运动部件、电控部件以及其他部件。其中各大类零部件还包括若干细分产品，例如在真空件里就包括真空计、真空压力计、气体流量计、真空阀件、真空泵等多种关键零部件。同时，按照半导体零部件服务对象来分，半导体核心零部件可以分为两种，即精密机加件和通用外购件。精密机加件通常由各个半导体设备公司的工程师自行设计，然后委外加工，只会用于自己公司的设备上，如工艺腔室、传输腔室等，国产化相对容易，一般对其表面处理、精密机加工等工艺技术的要求较高；通用外购件则是一些经过长时间验证，得到众多设备厂和制造厂广泛认可的通用零部件，更加具有标准化，会被不同的设备公司使用，也会被作为产线上的备件耗材来使用，例如硅结构件、O-Ring 密封圈、阀门、计、泵、Face plate、气体喷淋头 Shower head 等，由于这类部件具备较强的通用性和一致性，并且需要得到设备、制造产线上的认证，因此国产化难度较高。
半导体用零部件品类极多、分散度高，我们分设备厂采购和晶圆厂采购两部分来测算其市场规模： 设备厂方面，由于设备厂商成本构成中直接材料占比约在80%-90%，而设备厂商毛利率多在 40%-50%，因此直接材料占设备厂商销售额约在40%-54%；而精密零部件占原材料采购比例较高，根据零部件定义不同，起码也在70%以上。结合起来测算，半导体零部件占半导体设备市场规模的比例保守估计在三成以上，而 2021 年前道晶圆制造设备规模约为875 亿美元，因此对应半导体零部件市场规模预计至少在二百五十亿美元以上。 晶圆厂方面，据芯谋研究口径，2020 年中国大陆晶圆线8 英寸和12英寸前道设备零部件采购金额超过 10 亿美元，结合大陆产能在全球占比情况，预计全球晶圆厂对前道设备零部件采购金额在六十亿美元以上。结合设备厂及晶圆厂采购金额，我们测算全球半导体零部件市场规模预计至少在三百亿美元以上。
具体采购结构方面，先从下游半导体设备厂商的采购原材料来看，据富创精密招股书统计，半导体设备厂商采购原材料主要包括机械类、机电一体类、电气类、真空系统类、仪器仪表类等，进一步来看干法设备、湿法设备等不同细分半导体设备的上游原材料结构也各有区别。
以拓荆科技采购原材料为例，机械类和电气类、机电一体类占比较高；而盛美上海采购原材料中则以气路类、机械类、物料传送类占比较高；再以光刻机为例，光学类有较高占比，而沉积设备、刻蚀设备、CMP 设备等则较少采购光学类零部件。
而晶圆厂采购结构方面，从芯谋研究统计数据来看，大陆晶圆厂采购零部件中金额占比较大的主要有石英件、射频电源、各种泵等，占比在 10%及以上，此外各种阀门、吸盘、反应腔喷淋头、边缘环等零部件的采购占比也比较高。
1.3、半导体零部件国产化程度低，替代元年已经开启
半导体零部件具有技术密集特点，对精度和可靠性等要求高。半导体设备的关键核心技术很多都以精密零部件作为载体来实现，其升级迭代很大程度上也依赖于精密零部件技术首先突破。由于需用于精密的半导体制造，零部件有着精度高、工艺复杂、要求严苛等特点，常需要兼顾强度、抗腐蚀、电子特性、材料纯度等复合功能要求，生产难度较高，且在大批量生产时，对于厂商生产加工的一致性、可靠性、稳定性要求极高。
半导体零部件品类多、批量小、格局分散，龙头厂商大多跨行业跨品类发展。由于精密零部件品类极多，批量小，其市场碎片化特征明显，单个产品市场空间并不大，且许多属于各个行业都会使用的具有一定通用性的零部件产品，因此各细分品类龙头厂商往往覆盖多个下游，产品同时用于半导体、工业、医疗等领域。如蔡司的光学镜头除了用于光刻机外，也广泛应用于显微镜、摄像机等。
同时，一些龙头厂商也会布局多类零部件产品，拓展其成长空间。如MKS仪器公司，在气体压力计、射频/直流电源、真空产品、机械手臂等产品线均占据主要市场份额，为下游客户可提供较为全面的配套服务。因此，总结来看，精密零部件的细分龙头往往都是跨品类跨行业发展。
同时也由于市场极为碎片化，且技术壁垒高，行业内企业较难实现全品类覆盖，市场格局较为分散。据 VLSI 数据，近 10 年里，前十大供应商的市场份额总和趋于稳定在 50%左右，相对并不特别集中。但由于半导体零部件对精度和品质的严格要求，就单一品类而言，全球一般仅有少数几家供应商可以提供产品，这也导致了细分品类的集中度往往较高，垄断效应比较明显。
目前半导体零部件供应格局以海外厂商为主，国内自给率较低，既因产业壁垒高、市场碎片化，也因为国内下游半导体设备产业不发达，国内零部件厂商缺乏技术基础、发展性价比不高。据芯谋研究统计，石英件、边缘环、Shower Head等部件自给率超过 10%，而泵、机械臂、阀等部件自给率都极低。
而随着下游晶圆制造厂及设备厂商迎来高速发展期，且在外部环境不确定背景下各环节自主可控进程加速，零部件环节已在 2021 年开启替代元年，未来三年正是替代高峰期。在一些细分品类实现技术和客户突破的优质厂商，如江丰电子、富创精密、靖江先锋等企业的订单和业绩有望加速释放。
2、优质国产厂商梳理
2.1、江丰电子
江丰电子成立于 2005 年，成立以后主要从事高纯溅射靶材业务，产品包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等各种溅射靶材，主要应用于半导体、平板显示等领域。公司是国内溅射靶材龙头，技术水平处于全球领先地位，产品已在IC制造领域7nm节点批量供货，5nm 节点部分产品也已评价通过并量产，客户覆盖台积电、中芯国际、SK 海力士、京东方、华星光电等各领域龙头厂商。
公司董事长姚力军先生从事超高纯金属研究多年，曾在霍尼韦尔工作五年并任其电子材料事业部中国区总经理，是掌握超高纯金属材料及溅射靶材核心技术的少数华人专家之一。此外，Jie Pan、王学泽、相原俊夫等公司高管或核心技术人员也有多年超高纯金属相关从业经历。 而基于在金属材料特性和加工处理等方面积累的较为丰富的经验和技术储备，公司横向拓展半导体设备精密零部件业务，近年来逐渐开花结果迎来收获期，产业布局进一步完善。
近年来，公司持续投入零部件制造工艺的研发，投资强化装备能力，建成了零部件生产的全工艺、全流程生产体系，建成了宁波余姚、上海奉贤、沈阳沈北三个零部件生产基地，实现了多品种、大批量、高品质的零部件量产。公司布局产品众多，涉及 PVD、CVD、刻蚀、清洗等多个环节，产品包括PVD 机台用ClampRing、Collimator，CVD 及 etching 机台用 face plate、shower head 等，CMP 用金刚石研磨片、保持环等，以及传输腔体、反应腔体等。
客户方面，公司已与国内半导体设备龙头北方华创、拓荆科技、芯源微、上海盛美、上海微电子、屹唐科技等多家厂商形成战略合作，同时和下游晶圆制造厂商也有良好的合作关系。公司零部件产品已在多家芯片制造企业实现国产替代，与半导体设备制造企业联合攻关并实现批量交货。
2021 年公司零部件销售额 1.84 亿元，同比增长 240%，迎来快速放量，2022H1进一步快速放量、实现收入 1.77 亿元。新品的快速量产及销售体现了江丰电子领先的技术工艺、先进的生产管理水平和极强的市场拓展能力。顺着当前下游客户加速推进零部件自主可控的良机，公司半导体零部件业务将迎来持续高增长。
2.2、富创精密
富创精密是在 2008 年由沈阳先进、辽宁科发等共同设立，经过多年发展，目前已是国内半导体设备精密零部件的领军企业，也是全球为数不多的能够量产应用于7 纳米工艺制程半导体设备的精密零部件制造商，客户覆盖全球半导体设备龙头厂商及国内知名设备厂商。
公司控股股东为沈阳先进，实际控制人为郑广文。沈阳先进原为中国科学院沈阳自动化研究所旗下企业，在股权改革时由于郑广文认可研究所相关技术资源和产业化机会，从而投资入股沈阳先进，并通过沈阳先进投资设立富创有限。公司浸淫半导体设备精密零部件多年，高管及核心技术人员也大多具有多年相关从业经验，人才和技术积累深厚。
公司专注于金属材料零部件精密制造技术，掌握了可满足严苛标准的精密机械制造、表面处理特种工艺、焊接、组装、检测等多种制造工艺，主要产品包括工艺零部件、结构零部件、模组产品和气体管路四大类，应用于半导体设备、泛半导体设备及其他领域。
公司是国内半导体设备精密零部件的领军企业，产品覆盖扩散、光刻及相关、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、CMP 等工艺设备，多类产品的应用最高制程水平达到7nm 节点，在全球也是为数不多可量产应用于 7nm 产品的精密零部件厂商，工艺技术水平处于领先水平。
客户方面，公司既进入了客户 A、东京电子、HITACHI Hign-Tech 和 ASMI 等全球半导体设备龙头厂商供应链体系，且是客户A 的全球战略供应商；同时也已覆盖北方华创、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。
2.3、新莱应材
新莱应材于 1991 年在中国台湾成立，于 1995 年组建真空电子部门，于2000年将总部迁至江苏昆山。公司目前主要业务包括用于食品安全和生物医药领域的洁净应用材料，用于泛半导体领域的高纯及超高纯应用材料，以及用于液态食品的纸铝塑复合无菌包装材料、液态食品无菌灌装机械及相关配套设备。
在泛半导体领域，公司业务主要为以高纯不锈钢为母材的应用材料的研产销，产品为真空腔体、管道、管件、泵、阀、法兰等，覆盖于半导体制程设备和厂务端所需的真空系统和气体管路系统。
客户方面，在设备端，公司已涵盖 AMAT、Lam Research、北方华创、中微公司、电科 48 所等国内外知名设备厂商；而在厂务端，公司面对终端客户，如无锡海力士、台积电、英特尔、三星、长江存储、华星光电、惠科等，并配合工程厂商如亚翔集成、中电四、正帆科技等，满足众多消费者的需求。2021 年，半导体行业高景气，全球半导体设备龙头厂商如AMAT、LamResearch订单饱满，国内设备厂商也都处于黄金发展期并开始加速导入国产零部件供应商，因此公司泛半导体业务收入高增长。随着国产设备厂商持续快速成长并进一步提升国产零部件供应商份额，公司真空系统业务预计将保持较快增长，同时公司气体系统业务也逐渐取得突破，有望成为公司新的快速增长点。
2.4、华亚智能
华亚智能始建于 1998 年，设立以来持续深耕精密金属结构制造市场，专注于向国内外领先的高端设备制造商提供“小批量、多品种、工艺复杂、精密度高”的定制化精密金属结构件产品。公司产品主要为金属结构件和设备维修件，其中精密金属结构件产品广泛应用于半导体设备领域、新能源及电力设备领域、医疗器械领域和通用设备领域；设备维修件是半导体高端设备上的阀门维修。半导体设备领域，公司主要产品为：应用于晶圆刻蚀气体输送中心、晶圆控制平台、晶圆成膜设备气体输送平台、超高亮度LED薄膜沉积设备、全自动锡膏印刷机、晶圆检测设备成像检测平台等半导体设备的精密金属结构件。
在半导体设备领域，公司客户为超科林、ICHOR、捷普、天弘、依工电子等设备部件制造商，已进入半导体设备国际巨头 AMAT、Lam Research，晶圆检测设备国际知名制造商 Rudolph Technologies 和国内领先制造商中微半导体的供应链体系，为刻蚀、沉积、晶圆检测等设备提供精密金属结构件。目前公司已经成为中微半导体直接供应商，开始向其直接交付精密金属结构件。此外，公司布局半导体设备部件维修业务领域，以提高公司在半导体设备领域的整体配套服务水平。2019 年成为半导体制造巨头海力士和三星的合格供应商，并开始向海力士批量提供半导体维修服务。
公司在半导体设备领域主要提供应用于刻蚀设备、沉积设备、检测设备等的结构件，其中 UFA 系列、CEFEM 系列、4W-EFEM 系列占比较高，间接供应给LamResearch 等半导体设备客户，此外应用于 MOCVD 设备、检测设备等的结构件也有一定占比，整个半导体设备领域结构件占公司主营业务收入比例约为49%。
公司客户集中度较高，2020 年前五大客户收入合计占比60%，其中超科林、ICHOR、捷普合计占比 43.5%，若仅看半导体设备领域，则前三大客户2020 年在该领域收入占比高达 89%。
2020 年以来，受益于全球晶圆制造偏紧，半导体设备龙头持续供不应求、收入快速增长，同时国内设备厂商也处于高速增长期并积极导入国产供应商，华亚智能半导体设备领域结构件收入也呈快速增长。此外，截止2022 年3 月末公司半导体设备领域在手订单合计 1.47 亿元，在手订单储备情况良好。同时，随着国产设备厂商积极推进国产替代，公司近年持续拓展新产品新客户，目前部分产品已经进入试样或小批量试制阶段，未来有望实现批量销售，随着公司募投项目顺利实施，预计仍将保持快速增长。
2.5、神工股份
神工股份成立于 2013 年，成立之后主营产品为集成电路刻蚀用大直径硅材料，经加工制造后，制成硅电极等硅零部件，用于芯片制造的刻蚀环节，是刻蚀工艺的核心耗材之一。公司为刻蚀用硅材料全球领先厂商，近年来持续业务拓展，向下游延伸硅零部件业务，并横向开拓半导体硅片业务。
刻蚀机用硅零部件主要为硅电极，下电极产品形态为硅环，硅片置入硅环后合体作为正极置于下方；上电极则为带有密集微小通孔的硅盘，附加电压并加上等离子刻蚀气体后可进行刻蚀工艺。由于硅电极在刻蚀过程中会逐渐被腐蚀减薄，一定程度后需要更换，因此属于晶圆制造刻蚀工艺的核心耗材。硅电极是刻蚀过程中的核心耗材，搭配刻蚀设备使用，由于不同厂商设备型号存在差异，因此硅电极具有定制化属性。通常来讲，刻蚀设备厂商向硅电极厂商定制产品后提供给芯片制造厂商以配合自家设备使用，称为原配品硅电极；同时芯片制造厂商也可以直接从硅电极厂商采购非原配品，主要是对于应用已经比较成熟的刻蚀设备会更多采用这种方式。
公司依托领先的刻蚀用单晶硅材料业务，向下游刻蚀用硅电极成品业务延伸，进一步打开市场空间。公司硅零部件产品面向中国国内市场进行销售拓展。在为刻蚀设备厂家配套方面，公司与中微公司和北方华创持续加强合作，共同开发适配于不同机型的多种硅零部件产品；在终端 IC 制造厂国内客户方面，公司可以覆盖其使用中的绝大多数硅零部件规格，并已获得国内多家12 英寸集成电路制造厂的送样评估机会，取得了小批量订单。
随着国内刻蚀设备厂商快速发展，以及国内客户加速推进国产替代，国产厂商面临良好导入机遇。公司硅电极产品在国内客户进展顺利，已逐渐形成销售，有望迎来快速放量。长期来看，凭借产业链上下游贯通的优势，有望在国内硅电极市场取得较高份额。
2.6、正帆科技
正帆科技于 2009 年成立，目前主要业务为向泛半导体、光纤制造和生物医药等高科技产业客户提供关键系统、核心材料，以及专业服务的三位一体综合服务。所涉主要产品有电子工艺设备、生物制药设备、电子气体和MRO服务。 公司电子工艺设备的主要产品包括特气柜、化学品中央供应柜、分流箱、化学品稀释混配单元、液态源输送设备，以及用于半导体工艺设备的流体输送系统/设备等。业务的主要功能是将客户所需的高纯气体、化学品供应至客户的工艺机台，系统中的核心产品即为供应过程中实现“输送分配、蒸发冷凝、混配稀释”等基本功能的独立设备/单元。
公司在泛半导体、光纤通信、医药制造等领域均积累了强大的客户资源，客户包括中芯国际、长江存储、长鑫存储、京东方、三安光电、亨通光电、恒瑞医药等国内知名客户以及三星、SK 海力士、德州仪器等国际品牌客户。公司已成功打入大陆领先的中芯国际 14 纳米制程 Fab 厂的供应链体系，并为其提供特气、大宗气体相关设备及系统服务。
公司是国内最早进入电子工艺设备领域的本土厂商，深耕产业20 余年，主导了国内老牌集成电路厂商工艺介质输送系统的建设工作，如上海新进、华润半导体、和舰科技等。随着本土 IC 产业快速发展，作为本土少有的具有较大规模和良好客户基础的领先厂商，业务有望快速发展。
2.7、英杰电气
英杰电气作为国内综合性工业电源研发及制造领域具有较强实力和竞争力的企业之一，主要从事以功率控制电源、特种电源为代表的工业电源设备的研产销，主要产品包括功率控制器、功率控制系统、特种电源。
公司广泛覆盖各行业顶尖客户，与晶盛机电、中环股份、隆基股份、京运通、协鑫硅业、中国国电、中微公司、宝武钢铁、首钢、鞍钢、南玻、旗滨集团、山东玻纤等下游行业的主要企业建立了稳定的合作关系。
在半导体行业，公司产品主要用于电子级多晶硅、半导体用单晶硅、碳化硅晶体、LED 用蓝宝石、LED 外延片等材料生产设备的电源控制。公司的特种电源产品包含应用于 MOCVD 设备的 PD 直流电源，2017 年开始大批量生产并实现进口替代，成为中微半导体 MOCVD 电源的供应商。 公司近两年半导体等电子材料业务收入快速增长，2022 年上半年的销售收入为5753.78 万元，同比上升 187.05%；而从新增订单来看，上半年来自于半导体等电子材料行业的新增订单为 1.73 亿元，同比上升 86.21%。此外，光伏行业持续高景气，充电桩市场持续开拓，收入和订单也都保持高增长。
2.8、汉钟精机
汉钟精机成立于 1998 年，目前主要业务为压缩机产品和真空产品。公司压缩机在业内具有高知名度及信任度，在国内制冷压缩机领域常年占据龙头地位，在空气压缩机、铸件等产品也有一定份额。真空产品方面，公司在太阳能光伏产业已深耕多年，主要应用于拉晶及电池片制程，已有较大市场份额，客户包括隆基股份、晶盛、中环等知名厂家；同时公司已有能满足半导体生产最先进工艺的全系列中真空干式真空泵产品，有三个系列可用于多种半导体工艺。
公司积极在国内半导体产业加大营销力度，目前已通过部分国内晶圆制造商的认可，已开始为多家晶圆厂提供真空泵产品，包括新扩产项目和进口品牌老旧真空泵的汰旧换新，还有部分客户正在进行测试和验证。同时与多家半导体设备企业展开合作，取代进口品牌真空泵。 随着国内晶圆厂及设备厂快速成长并积极推进国产化，以及公司持续拓展客户、提升份额，公司真空泵业务有望实现订单和业绩的快速增长。
3、投资分析
国资晶圆厂持续扩产，国产设备厂商快速成长。中芯国际、长江存储、长鑫存储及自主可控产线在各自领域实现关键突破，将会持续加大资本开支推动扩产，我们测算 2022 年-2024 年国资背景晶圆厂资本开支仍将保持较快增速，叠加国产替代加速，国产设备厂商预计仍将保持快速成长。 半导体零部件为半导体设备重要组成部分，市场空间大、细分品类多。半导体设备精密零部件作为半导体设备的重要组成部分，很大程度上也是其关键核心技术的承载，其定义包含范围广泛，在半导体设备成本中占比极高。此外晶圆厂也会采购零部件以维持产线正常、持续运行。我们测算全球半导体零部件市场规模至少在三百亿美元以上级别，空间极大。
同时半导体零部件具有多品种、小批量特点，如设备厂采购零部件便可以分为机械类、机电一体类、电气类、气体/液体/真空系统类等多品类，且细分产品更多，如真空系统包括真空泵、真空阀、真空管道等。由于细分品种极多，因此单一产品市场规模并不很大，具有细分品类市场由少数龙头主导、整体格局相对分散的特点，国际大厂往往会跨行业/多品类布局。 半导体零部件国产化浪潮掀起，国产厂商迎来发展良机。随着下游国产设备厂商崛起，国内半导体零部件市场也面临快速增长期。而目前国内半导体零部件各细分市场的供应仍主要依赖于海外，国产化程度较低。目前已有国产厂商在细分领域取得突破，如金属件已有多家厂商有较好替代能力，真空系统、气体系统等也有厂商实现较好突破，而替代难度较大的射频电源等产品也陆续有所进展。
在自主可控加速背景下，设备厂商在自身份额和国产化比例快速提升的同时，也开始谋求上游零部件的自主可控，当前半导体零部件的国产化浪潮已然掀起，优质厂商有望复制国内半导体设备厂商在过去两年的加速渗透，迎来份额和业绩的快速增长期。
精选报告来源：【未来智库】。
