半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)專題

半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)專題一、半導(dǎo)體零部件：空間廣闊，機械類部件占比高（一）半導(dǎo)體設(shè)備市場空間持續(xù)增長，前道設(shè)備占比超80%以集成電路為例，半導(dǎo)體設(shè)備可分為前道工藝設(shè)備（晶圓制造）和后道工藝設(shè)備（封裝測試）兩大類。在晶圓前道制造的工藝包括氧化/擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、清洗與拋光、金屬化等七個步驟。根據(jù)wind數(shù)據(jù)，2021全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額達1026億美元，2016-2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額CAGR為20.01%；2021年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為296億美元，2016-2021年大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額CAGR為35.60%。國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備增速更快，國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額占比也從2016年的15.66%提升至2021年的28.86%。根據(jù)SEMI的統(tǒng)計，前道設(shè)備占比超過了80%，前道設(shè)備中薄膜沉積設(shè)備（18%）、光刻設(shè)備（24%）、刻蝕設(shè)備（10%）、過程控制設(shè)備（10%）、清洗設(shè)備（6%）、離子注入設(shè)備（2.5%）等在產(chǎn)線中成本占比較高。（二）半導(dǎo)體零部件的構(gòu)成與分類半導(dǎo)體零部件是半導(dǎo)體設(shè)備的重要組成，目前分類標準主要有以下兩種。（1）按照集成電路設(shè)備腔體流程劃分，可分為五大類：電源和射頻控制類、氣體輸送類、真空控制類、溫度控制類、傳送裝置類。（2）按照半導(dǎo)體零部件的主要材料和使用功能劃分，可分為十二大類，包括硅/碳化硅件、石英件、陶瓷件、金屬件、石墨件、塑料件、真空件、密封件、過濾部件、電控部件以及其他部件。重點零部件梳理1.半導(dǎo)體真空泵：百億市場空間，龍頭占據(jù)主要份額真空泵應(yīng)用于單晶硅制造、晶圓加工等多個環(huán)節(jié)。干式真空泵的生產(chǎn)需要深厚的機械精密加工技術(shù)，同時需要對真空泵的轉(zhuǎn)子材料性能有足夠的研發(fā)積累，而半導(dǎo)體工業(yè)的技術(shù)性要求更高。在半導(dǎo)體行業(yè)中，真空泵可用于拉晶、LoadLock、Etching、CVD、ALD、封裝、測試等工序。由于干泵抽真空的能力有限，需要配上渦輪分子泵將環(huán)境抽至高真空。全球真空領(lǐng)域的主要公司有EdwardsVacuum（英國愛德華茲，被Atlas收購）、PfeifferVacuum（德國普發(fā)真空）、Ebara（荏原，日本）、Kashiyama（堅山工業(yè)，日本）等，其中Atlas、Pfeiffer、Ebara均為上市公司。2021年Ebara營收約52.4億美元；

Atlas與Pfeiffer2020年營收約121.8億美元、7.6億美元，這幾家龍頭公司均為成立多年的百年企業(yè)，在激烈的行業(yè)競爭中脫穎而出，技術(shù)實力雄厚。2020年全球真空市場規(guī)模為45.8億歐元（約360億人民幣），半導(dǎo)體行業(yè)約150億人民幣市場空間。根據(jù)ISVT，2017-2020年真空的市場規(guī)模為44.9/48.8/45.4/45.8億歐元，市場規(guī)模相對穩(wěn)定。2020年半導(dǎo)體需求占比達到42%左右，半導(dǎo)體領(lǐng)域真空市場需求約19.1億歐元（約152億人民幣）。按照2020年頭部真空泵公司營收金額，AtlasCopco和Pfeiffer市占率分別達47.77%、13.51%；國內(nèi)真空泵頭部企業(yè)漢鐘精機2021年真空產(chǎn)品營收約1.00億美元，市占率為1.78%。全球真空市場集中度較高，龍頭占據(jù)絕大部分份額。2.射頻電源：寡頭主導(dǎo)，集中度較高全球射頻電源領(lǐng)域的主要公司有AdvancedEnergy（美國先進能源工業(yè)）、MKSInstrument（美國萬機儀器）等，均為上市公司。2021年AdvancedEnergy營收約14.6億美元；MKS2021年營收約29.5億美元。這兩家龍頭公司均成立超過40年，技術(shù)儲備充足。按我們本文對2021年半導(dǎo)體零部件市場空間測算結(jié)果（369億美元）及RFgenerator的占比（10%），得到2021年半導(dǎo)體射頻電源的市場空間在36.9億美元。2021年，MKSInstrument與AdvancedEnergy在半導(dǎo)體領(lǐng)域營收分別為18億美元和7.1億美元，市占率分別為48.8%、19.2%，集中度較高。（三）從核心半導(dǎo)體設(shè)備視角，機械類零部件占比最高我們對價值量占比較高的光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備核心公司進行分析。結(jié)論包括：（1）上游供應(yīng)商集中度相對分散，三類關(guān)鍵設(shè)備對應(yīng)的國內(nèi)龍頭供應(yīng)商CR5保持在30%左右；（2）機械類零部件占比較高，且核心部件較依賴進口。1.光刻設(shè)備：光刻機、涂膠/顯影機光刻設(shè)備主要包括光刻機和涂膠顯影設(shè)備等。光刻機龍頭ASML占據(jù)光刻設(shè)備主要市場份額；涂膠顯影設(shè)備市場主要參與者包括東京電子（Tel）、迪恩士（DNS）、德國蘇斯微（SUSS）及國內(nèi)廠商芯源微。（1）涂膠顯影設(shè)備：以國內(nèi)涂膠顯影設(shè)備龍頭芯源微為例，其核心零部件包括機械手、離心電機、高精熱盤、膠泵及控制器、噴嘴等，核心供應(yīng)商包括NIDECSANKYO、SMC（中國）等。（2）光刻設(shè)備：以光刻機龍頭ASML為例，2021年產(chǎn)品相關(guān)關(guān)鍵供應(yīng)商超過200家，成本占比超過90%。主要供應(yīng)商包括VDL、Aalberts、Zeiss、Prodrive、Trumpf等公司，主要零部件包括激光器、光學元件、定制元件、半導(dǎo)體分揀機器人等。2.刻蝕設(shè)備刻蝕采用的等離子體源主要包括容性等離子體和感性等離子體?？涛g設(shè)備主要廠商包括LAM、TEL、AMAT等海外龍頭，國內(nèi)頭部企業(yè)包括中微公司和北方華創(chuàng)。以中微公司為例，中微公司是國內(nèi)刻蝕與MOCVD龍頭，與全球450家以上供應(yīng)商合作，關(guān)鍵供應(yīng)商超過了90家。根據(jù)公司招股書，近年公司機械類原材料采購占比超過40%。公司核心供應(yīng)商包括超科林、Ferrotec、萬機儀器等，2016-2018年來自美國的采購額占比位于11%-13%之間。3.鍍膜：薄膜沉積設(shè)備鍍膜主要采用薄膜沉積設(shè)備。主要廠商包括AMAT、LAM、TEL、ASMI等海外龍頭，國內(nèi)頭部企業(yè)為拓荊科技。以拓荊科技為例，公司主要產(chǎn)品包括PCD、CVD、ALD等。根據(jù)公司招股書，近年公司原材料采購占比最高的是機械類和電氣類，占比達50%。公司核心供應(yīng)商包括超科林、RorzeCorporation、MKS等，前五大供應(yīng)商相對穩(wěn)定。（四）半導(dǎo)體零部件市場空間測算半導(dǎo)體零部件市場空間推算：按照半導(dǎo)體設(shè)備市場空間×成本率×直接材料占比，可以得到半導(dǎo)體零部件的市場空間。假設(shè)參數(shù)，（1）半導(dǎo)體設(shè)備市場空間：按照前述數(shù)據(jù)全球半導(dǎo)體設(shè)備2021年市場空間達1026億美元。（2）半導(dǎo)體設(shè)備毛利率：根據(jù)全球半導(dǎo)體設(shè)備頭部公司2021年銷售額推算市占率（TEL取最新2020財年營收數(shù)據(jù)），前五大企業(yè)的市占率之和超過了75%。頭部公司應(yīng)用材料、阿斯麥、泛林的毛利率穩(wěn)定在40%-50%；東京電子穩(wěn)定在40%左右；科磊穩(wěn)定在60%左右?？紤]前三大企業(yè)市占率較高，且毛利率高于其他企業(yè)，我們假設(shè)半導(dǎo)體設(shè)備毛利率為45%，估計成本率為45%。（3）成本中的直接材料占比：根據(jù)國內(nèi)光刻、刻蝕、薄膜沉積領(lǐng)域頭部企業(yè)的公布，假設(shè)直接材料占比為90%，我們留出安全邊際，假設(shè)成本中零部件占比為80%。結(jié)合上述假設(shè)，得到：

2021年全球半導(dǎo)體零部件的市場空間為369億美元（1026×45%×80%）；

2021年中國半導(dǎo)體零部件的市場空間為107億美元（296×45%×80%）。二、產(chǎn)品碎片化，企業(yè)小而精（一）碎片化特征顯著，外資品牌主導(dǎo)半導(dǎo)體零部件涉及眾多分支，細分部件呈現(xiàn)顯著碎片化的特點。根據(jù)芯謀數(shù)據(jù)發(fā)布的中國半導(dǎo)體卡脖子的源頭之一：設(shè)備零部件統(tǒng)計，按照采購金額，目前價值量占比最高的零部件是石英，約為11%，零部件價值分布碎片化特征顯著。目前行業(yè)內(nèi)多數(shù)公司呈現(xiàn)“小而精”的特點，大多數(shù)公司會專注于特定工藝或產(chǎn)品。零部件企業(yè)特點：多領(lǐng)域適配。與半導(dǎo)體設(shè)備的高專用相比，半導(dǎo)體零部件企業(yè)的下游客戶往往涉及多個領(lǐng)域。如MKS（萬機儀器），其下游客戶涉及領(lǐng)域包括半導(dǎo)體、電子、工業(yè)技術(shù)、醫(yī)療健康、國防等。（二）頭部企業(yè)發(fā)展的兩種不同模式，外沿并購是共性以半導(dǎo)體零部件頭部企業(yè)超科林半導(dǎo)體（UCTT）、萬機儀器（MKS）為例。兩家企業(yè)代表兩種不同的發(fā)展模式，我們歸納為（1）類型一：專用中的專用。以超科林半導(dǎo)體（UCTT）為代表，產(chǎn)品高度適配于半導(dǎo)體設(shè)備；（2）類型二：專用中的通用。以萬機儀（MKS）為代表，產(chǎn)品適配于幾個特定行業(yè)，通用屬性更強。1.類型一之典型企業(yè)：超科林半導(dǎo)體（UCTT）半導(dǎo)體業(yè)行業(yè)收入占比達91%。公司產(chǎn)品包括精密機器人解決方案、氣體輸送系統(tǒng)、各種工業(yè)和自動化生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品，以及包括晶圓清洗模塊、化學品輸送模塊、頂板組件、框架組件和工藝模塊在內(nèi)的子系統(tǒng)。公司還提供各種零部件，如超潔凈閥門、高純度連接器、工業(yè)過程連接器和閥門、氣動執(zhí)行器、歧管和安全解決方案、軟管、氣體輸送系統(tǒng)和壓力表。2021年，公司來自半導(dǎo)體行業(yè)的收入占比達91%，包括IDM、Foundry、OEM及零部件供應(yīng)。公司下游核心客戶為應(yīng)用材料及泛林集團，充分受益于半導(dǎo)體設(shè)備高景氣。2019至2021年，應(yīng)用材料及泛林集團貢獻公司營收的66.9%、67.1%和64.0%。公司近年來業(yè)績穩(wěn)定增長，2016年至2021年，公司營收從5.63億美元增長至21.02億美元，CAGR為30.14%。公司2021年營收同比增長50.25%，部分原因是收購以色列公司Ham-Let（控制閥配件、軟管制造商），收購貢獻了1.875億美元收入，占增量的26.7%。復(fù)盤：圍繞核心業(yè)務(wù)并購，公司近五年成長加速。公司核心戰(zhàn)略圍繞半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)，近年收購進程加速，完善在半導(dǎo)體領(lǐng)域的產(chǎn)品矩陣。公司2012年收購AIT，豐富客群，并完善自身的制造實力。2015年先后收購了Marchi與Miconex，前者設(shè)計和制造特種加熱器，熱電偶和溫度控制器，為客戶提供靈活的加熱元件和熱解決方案；后者是一家先進的塑料精密制造的供應(yīng)商，擴大了公司對現(xiàn)有客戶的供應(yīng)能力。2018年收購QGT，該公司為半導(dǎo)體和相關(guān)行業(yè)提供超高純度外包零件清潔、工藝工具零件重涂、表面處理和分析服務(wù)。2019年收購DMS，增強公司的焊件實力。2021年收購Ham-Let，開發(fā)并建立了內(nèi)部粉末涂層能力，提升公司在傳輸系統(tǒng)實力。2.類型二之特征較強的企業(yè)：萬機儀器（MKS）半導(dǎo)體領(lǐng)域營收占比分布于50%-70%之間。公司成立于1961年，是儀器、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和過程控制解決方案的供應(yīng)商，可測量、監(jiān)控、交付、分析和控制先進制造工藝關(guān)鍵參數(shù)。公司下游客戶分布于半導(dǎo)體、工業(yè)技術(shù)、生命科學、國防等領(lǐng)域。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，公司產(chǎn)品用于薄膜沉積、刻蝕、清洗、光刻、檢測等多個緩解，公司前兩大客戶是應(yīng)用材料及泛林集團。公司作為業(yè)務(wù)相對分散的零部件頭部企業(yè)，近十年來源于半導(dǎo)體領(lǐng)域的收入占比介于50%-70%之間。下游客戶分散，半導(dǎo)體行業(yè)收入增速波動影響較小。因零部件廠商收入取決于設(shè)備商資本開支，設(shè)備商的開支取決于行業(yè)對半導(dǎo)體的需求，零部件廠商相關(guān)的業(yè)務(wù)收入存在波動。公司下游客戶分散，來自最核心下游客戶應(yīng)用材料及泛林的收入占比穩(wěn)定在20%-30%。2019至2020年，受行業(yè)周期波動影響，公司來自應(yīng)用材料及泛林的營業(yè)收入均小于10%。三、國內(nèi)半導(dǎo)體零部件企業(yè)梳理（一）富創(chuàng)精密：精密零部件國內(nèi)領(lǐng)先，進入頭部設(shè)備商供應(yīng)鏈國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備精密零部件領(lǐng)軍企業(yè)，規(guī)?？焖僭鲩L。公司實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用于7納米制程的半導(dǎo)體設(shè)備零部件，處于行業(yè)領(lǐng)先地位。主要產(chǎn)品包括工藝零部件、結(jié)構(gòu)零部件、模組產(chǎn)品和氣體管路四大類，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備。2019年至2021年，公司產(chǎn)品應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備的比例從69.7%提升至88.2%；公司營收規(guī)模從2018年的2.25億元增長至2021年的8.43億元，提升274.6%。進入多家主流半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商：公司產(chǎn)品性能優(yōu)秀，達到國際標準。（1）國際市場：公司已進入TEL、日立、ASMI等全球半導(dǎo)體設(shè)備龍頭廠商供應(yīng)鏈體系。（2）國內(nèi)市場：公司客戶包括北方華創(chuàng)、屹唐股份、中微公司、拓荊科技、華海清科、芯源微、等主流國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商。公司近年海外占比較高，2021年海外占比達61%，其中北美占比38.4%，因公司與頭部半導(dǎo)體設(shè)備商合作密切。從毛利率視角：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化，整體穩(wěn)中有進。公司綜合毛利率從2019年的16.2%提升至2021年的30.99%。分產(chǎn)品看，（1）模組產(chǎn)品：公司模組產(chǎn)品因需要外采較多的元器件，整體毛利率略低于其他產(chǎn)品；因產(chǎn)品定制化為主，公司效率提升、工序優(yōu)化、疊加原材料價格有所下降，產(chǎn)品毛利率呈現(xiàn)持續(xù)上行的趨勢。（2）其他產(chǎn)品：2019年-2020年，行業(yè)景氣度回升，受益于產(chǎn)能利用率提升，公司產(chǎn)品毛利率有所提升；2021年來，公司在國內(nèi)營業(yè)收入占比有所提升，為保障國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)穩(wěn)定性，公司內(nèi)銷產(chǎn)品的毛利率會較外銷低。（二）華卓精科：精密測控領(lǐng)先企業(yè)，毛利率較高國內(nèi)精密測控領(lǐng)先企業(yè)，下游涉及多領(lǐng)域。公司主要產(chǎn)品包括超精密測控裝備部件

（運動系統(tǒng)及技術(shù)開發(fā)、納米精度運動及測控系統(tǒng)、靜電卡盤、隔振器）和超精密測控裝備整機（晶圓鍵合設(shè)備、激光退火設(shè)備）。2017年至2020年，公司營收從0.54億元增長至1.52億元，CAGR達41.2%。2020年歸母凈利潤有所起伏，因公司增加人員、辦公樓投入使用折舊增加，費用率增加所致。產(chǎn)品性能強，配套國內(nèi)頭部公司及高校。公司精密運動系統(tǒng)已經(jīng)批量生產(chǎn)與制造，主要客戶包括中科飛測、上海微電子、新諾微電子等，公司同時為中科大、南京大學、暨南大學等多所高校和科研機構(gòu)提供產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。2018-2020年，公司客戶集中度CR5分別為50.23%、53.57%和58.03%。（三）新萊應(yīng)材：領(lǐng)先高潔凈材料制造商，供應(yīng)龍頭企業(yè)主要產(chǎn)品為高潔凈真空室、泵、閥、法蘭、管件、管道等，屬于帶有通用性質(zhì)的高純工藝中高潔凈流體管路系統(tǒng)和超高真空系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。主營業(yè)務(wù)中的高潔凈應(yīng)用材料和高純及超高純應(yīng)用材料產(chǎn)品涵蓋半導(dǎo)體、光電、光伏、生物醫(yī)藥、精細化工、食品飲料等行業(yè)。半導(dǎo)體領(lǐng)域，供應(yīng)國內(nèi)外龍頭公司。在半導(dǎo)體領(lǐng)域公司產(chǎn)品通過了應(yīng)用材料、泛林集團等全球一流半導(dǎo)體設(shè)備客戶認證。公司實現(xiàn)對北方華創(chuàng)、中微半導(dǎo)體、中芯國際、長江存儲、無錫海力士的批量供貨。公司產(chǎn)品的潔凈度達到納米等級，成為與美國、日本同步的先進半導(dǎo)體氣體管道系統(tǒng)材料制造商。（四）華亞智能：高端精密構(gòu)件領(lǐng)先，半導(dǎo)體領(lǐng)域增長迅速高端精密金屬結(jié)構(gòu)件領(lǐng)先企業(yè)，產(chǎn)品多領(lǐng)域應(yīng)用。公司深耕全球精密金屬結(jié)構(gòu)制造市場，向國內(nèi)外高端設(shè)備制造商提供定制化精密金屬結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品。公司產(chǎn)品主要為金屬結(jié)構(gòu)件和設(shè)備維修件；其中精密金屬結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域、新能源及電力設(shè)備領(lǐng)域、醫(yī)療器械領(lǐng)域和通用設(shè)備領(lǐng)域。設(shè)備維修件是半導(dǎo)體高端設(shè)備上的閥門維修。半導(dǎo)體領(lǐng)域，公司進入頭部半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)供應(yīng)鏈。公司客戶為超科林、ICHOR、捷普、天弘、依工電子等設(shè)備商，公司已進入應(yīng)用材料、泛林、中微半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈體系。精密結(jié)構(gòu)件適用于晶圓刻蝕、CVD、晶圓檢測、PECVD等環(huán)節(jié)的半導(dǎo)體設(shè)備。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，公司收入較為集中，2019-2021年對超科林、ICHOR和捷普的營收CR3分別為92.8%、92.0%、89.2%。外銷比例高使得公司毛利率處于較高水平。（五）萬業(yè)企業(yè)：逐步剝離地產(chǎn)業(yè)務(wù)，半導(dǎo)體業(yè)務(wù)發(fā)力半導(dǎo)體業(yè)務(wù)：核心產(chǎn)品由子公司凱世通和嘉芯半導(dǎo)體負責。凱世通主要生產(chǎn)高端離子注入機，重點應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路、光伏太陽能電池和AMOLED顯示屏等領(lǐng)域。嘉芯半導(dǎo)體所涉及的產(chǎn)品范圍覆蓋刻蝕機、快速熱處理、薄膜沉積、單片清洗機、槽式清洗機、尾氣處理、機械手臂等8/12英寸半導(dǎo)體設(shè)備。半導(dǎo)體零部件：收購CompartSystems，切入零部件業(yè)務(wù)。CompartSystems主要產(chǎn)品包括BTP（BuiltToPrint）組件、裝配件、密封件、氣棒總成、氣體流量控制器（MFC）、焊接件等，用于集成電路制造工藝中氧化/擴散、蝕刻和沉積等設(shè)備所需的精確氣體輸送系統(tǒng)，是全球少數(shù)可完成領(lǐng)域組件精密加工全部環(huán)節(jié)的公司。（六）江豐電子：國內(nèi)靶材龍頭，零部件業(yè)務(wù)發(fā)展提速國內(nèi)靶材龍頭，半導(dǎo)體領(lǐng)域具備國際競爭力。公司的高純金屬濺射靶材已實現(xiàn)了規(guī)模化量產(chǎn)，包括鋁靶、鈦靶、鉭靶、銅靶等，打破了中國靶材長期、高度依賴進口的局面。靶材在晶圓制造環(huán)節(jié)用于金屬濺鍍，在芯片封裝環(huán)節(jié)用于貼片焊線的鍍膜。半導(dǎo)體領(lǐng)域，公司成為臺積電、SK海力士、中芯國際、聯(lián)華電子廠商的供應(yīng)商。公司取得的成果包括：300mm超高純鈦靶材已在IDM存儲芯片頭部大廠實現(xiàn)量產(chǎn)交付；

HCM銅靶材已得到國際一流芯片代工制造大廠的批量