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机械设备行业深度分析报告:半导体设备零部件国产化加速开启千亿新蓝海-230120(33页).pdf

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机械设备行业深度分析报告:半导体设备零部件国产化加速开启千亿新蓝海-230120(33页).pdf

1、 机械设备/行业深度分析报告/2023.01.20 请阅读最后一页的重要声明!半导体设备零部件国产化加速,开启千亿新蓝海 证券研究报告 投资评级投资评级:看好看好(维持维持)最近 12 月市场表现 分析师分析师 佘炜超 SAC 证书编号:S02 联系人联系人 赵璐 相关报告 1.机床行业深度报告 2022-12-29 核心观点核心观点 零部件是半导体设备行业的支撑,市场规模近零部件是半导体设备行业的支撑,市场规模近 600 亿美元,中国大陆亿美元,中国大陆市场超千亿人民币市场超千亿人民币:半导体行业遵循“一代技术、一代工艺、一代设备”的产业规律,而半导体设备的升级迭代,在

2、很大程度上有赖于精密零部件的关键技术突破。半导体零部件按照服务对象,可以分为半导体设备商采购半导体设备商采购的零部件,以及晶圆厂直接采购晶圆厂直接采购的零部件。考虑到两部分需求,我们预计预计 2022 年年全球半导体设备商采购、晶圆厂直接采购的半导体零部件市场规模约为全球半导体设备商采购、晶圆厂直接采购的半导体零部件市场规模约为 591亿美元,中国大陆对应市场规模约为亿美元,中国大陆对应市场规模约为 161 亿美元(合亿美元(合 1121 亿元人民币)。亿元人民币)。零部件行业市场集中度较低,欧美日企业为主零部件行业市场集中度较低,欧美日企业为主:从全球角度看,过去 20年发展历程看,关键设备

3、子系统的前 10 大供应商市场地位较为稳固,特别是金融危机之后的几次重大并购,使得行业巨头的地位更加稳固。但总体上看,半导体零部件市场集中度仍然较低,碎片化特征明显。根据我们测算,2020年前十大厂商收入规模约为 75-80 亿美元,按照 80 亿美元计算,对应 CR10约为 21%。技术壁垒较高,国产化率普遍较低。技术壁垒较高,国产化率普遍较低。国产化率超过国产化率超过 10%的零部件主要以的零部件主要以石英件(石英件(Quartz)、气体喷淋头()、气体喷淋头(Shower head)、边缘环()、边缘环(Edge ring)等机械)等机械类部件为主类部件为主:泵(Pump)、陶瓷件(Ce

4、ramics)等国产化率在 5-10%,其余部件国产化率较低,尤其是阀件(Valve)、压力计(Gauge)、O-ring 密封圈等进口依赖度较高。总体上看,国产化率较低的部件,通常为较复杂的电子和机械产品,开发技术难度大,对精度及材料要求高,如射频电源、泵、压力计、陶瓷件等;或者市场规模较小,市场碎片化特征明显的部件,如压力计、气体流量计、O-ring 等,根据芯谋研究数据,这些部件在中国市场规模不超过 2000-3000 万美元,且不同产品工作原理有很大差别,因此国内厂商研发和生产的兴趣不足。市场碎片化特征明显,部分产品实现率先突破。市场碎片化特征明显,部分产品实现率先突破。国内厂商在部分

5、细分领域,已经实现率先突破。如射频电源领域的英杰电气;真空类零部件中,汉钟精机实现真空泵领域出货,新莱应材在管路、阀件等领域实现快速突破,机电类产品中,华卓精科在 EFEM、机械手等领域实现试生产;机械类零部件中,富创精密、江丰电子、华卓精科均实现商业化生产,石英制品领域菲利华实现对国际半导体设备上和国内一线设备商石英制品的供货。投资投资建议建议:建议关注正帆科技、新莱应材、汉钟精机、菲利华等。风险提示:风险提示:国际宏观环境恶化风险、国际半导体设备产业更新迭代风险、宏观经济及行业波动风险、政府补助及政策变动风险。-34%-27%-20%-13%-6%1%机械设备沪深300机械设备/行业深度分

6、析报告/2023.01.20 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 2 行业深度分析报告/证券研究报告 表表 1:重点公司投资评级:重点公司投资评级:代码代码 公司公司 总市值总市值(亿元)(亿元)收盘价收盘价(01.19)EPS(元)(元)PE 投资评级投资评级 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 688596 正帆科技 101.91 37.72 0.66 0.90 1.40 39.17 41.91 26.94 增持 300260 新莱应材 149.80 66.12 0.75 1.62 2.29 62.89 40.66 28.78 未覆盖 00

7、2158 汉钟精机 139.72 26.13 0.91 1.10 1.36 29.28 23.74 19.26 未覆盖 300395 菲利华 258.23 50.94 1.10 1.03 1.45 60.03 49.61 35.03 未覆盖 数据来源:wind 数据,财通证券研究所(未覆盖标的预测数据来自 wind 一致预期)XYoW9XhUeVrQwOmO6MdNbRsQrRmOpMfQqQnMeRmOtQaQpNpPvPmMtRvPpMtQ 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 3 行业深度分析报告/证券研究报告 1 零部件是半导体设备关键支撑,市场空间近零部件是半导体设备关键

8、支撑,市场空间近 600 亿美元亿美元.5 1.1 零部件是半导体设备行业的支撑,是零部件是半导体设备行业的支撑,是“卡脖子卡脖子”环节环节.5 1.2 半导体零部件种类繁多,市场规模近半导体零部件种类繁多,市场规模近 600 亿美元亿美元.5 1.3 零部件行业市场集中度较低,但技术壁垒较高,国产化率普遍较低零部件行业市场集中度较低,但技术壁垒较高,国产化率普遍较低.7 2 市场碎片化特征明显,部分产品实现率先突破市场碎片化特征明显,部分产品实现率先突破.9 2.1 真空类零部件:产品种类众多,真空泵、阀件取得较快突破真空类零部件:产品种类众多,真空泵、阀件取得较快突破.9 2.2 机电一体

9、类:核心部件为海外巨头垄断,华卓精科等实现部分领域突破机电一体类:核心部件为海外巨头垄断,华卓精科等实现部分领域突破.13 2.3 机械类:国产化实现快速推进机械类:国产化实现快速推进.15 2.4 电气类:电气类:MKS、AE 是主要厂商,英杰电气实现突破是主要厂商,英杰电气实现突破.17 3 相关标的相关标的.19 3.1 正帆科技:正帆科技:半导体半导体 Gas Box 国产化开拓者,气体业务成长潜力大国产化开拓者,气体业务成长潜力大.19 3.2 新莱应材:高洁净应用材料领导者,半导体零部件绘制第二成长曲线新莱应材:高洁净应用材料领导者,半导体零部件绘制第二成长曲线.20 3.3 汉钟

10、精机:国内螺杆压缩机龙头,真空泵业务快速增长汉钟精机:国内螺杆压缩机龙头,真空泵业务快速增长.22 3.4 菲利华:国内首家获国际半导体设备商认证的石英制品生产商菲利华:国内首家获国际半导体设备商认证的石英制品生产商.23 3.5 富创精密:国内半导体设备零部件龙头企业富创精密:国内半导体设备零部件龙头企业.24 3.6 万业企业:万业企业:收购气体零部件龙头收购气体零部件龙头 Compart,进一步增强半导体设备领域布局,进一步增强半导体设备领域布局.26 3.7 华亚智能:半导体精密金属结构件制造商华亚智能:半导体精密金属结构件制造商.27 3.8 英杰电气:英杰电气:国内半导体电源行业领

11、导者国内半导体电源行业领导者.28 3.9 华卓精科:华卓精科:半导体精密测控装备部件及整机新星半导体精密测控装备部件及整机新星.29 3.10 江丰电子:国内靶材龙头企业,进军半导体精密零部件领域江丰电子:国内靶材龙头企业,进军半导体精密零部件领域.29 4 风险提示风险提示.31 图图 1.半导体设备零部件在产业链中的地位半导体设备零部件在产业链中的地位.5 图图 2.半导体设备零部件在产业链中的地位半导体设备零部件在产业链中的地位.5 图图 3.零部件在全球半导体设备销售额中的占比零部件在全球半导体设备销售额中的占比.6 图图 4.2020 年中国晶圆厂直接采购设备零部件产品结构年中国晶

12、圆厂直接采购设备零部件产品结构.6 图图 5.全球半导体阀市场规模变化(亿美元)全球半导体阀市场规模变化(亿美元).11 图图 6.2020 年全球半导体阀销售额占比年全球半导体阀销售额占比.11 内容目录 图表目录 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 4 行业深度分析报告/证券研究报告 图图 7.全球半导体真空压力计市场规模变化(百万美元)全球半导体真空压力计市场规模变化(百万美元).12 图图 8.2020 年全球半导体真空压力计销售额占比年全球半导体真空压力计销售额占比.12 图图 9.JEL 大气机械手(大气机械手(300mm 晶圆)晶圆).14 图图 10.全球半导体机

13、械手市场竞争格局(分厂商)全球半导体机械手市场竞争格局(分厂商).14 图图 11.全球半导体石英制品市场规模(亿元)全球半导体石英制品市场规模(亿元).16 图图 12.全球半导体机械手市场竞争格局(分厂商)全球半导体机械手市场竞争格局(分厂商).16 图图 13.刻蚀设备中的射频电源及匹配箱刻蚀设备中的射频电源及匹配箱.18 图图 14.低温化等离子体低温化等离子体 CVD 设备中的射频电源设备中的射频电源.18 图图 15.正帆科技主营业务构成(亿元)正帆科技主营业务构成(亿元).20 图图 16.正帆科技为泛半正帆科技为泛半导体客户提供的工艺设备导体客户提供的工艺设备.20 图图 17

14、.新莱应材主营收入构成(亿元)新莱应材主营收入构成(亿元).21 图图 18.新莱应材主营业务毛利率变化(新莱应材主营业务毛利率变化(%).21 图图 19.新莱应材半导体产品新莱应材半导体产品.22 图图 20.汉钟精机主营业务构成(亿元)汉钟精机主营业务构成(亿元).23 图图 21.汉钟精机主营业务毛利率变化(汉钟精机主营业务毛利率变化(%).23 图图 22.富富创精密产品布局(刻蚀设备为例)创精密产品布局(刻蚀设备为例).25 图图 23.富创精密主营业务构成(亿元)富创精密主营业务构成(亿元).26 图图 24.富创精密主营业务毛利率变化(富创精密主营业务毛利率变化(%).26 图

15、图 25.华亚智能主要客户及结构件产品应用领域华亚智能主要客户及结构件产品应用领域.27 图图 26.江丰电子主营业务构成(亿元)江丰电子主营业务构成(亿元).31 图图 27.江丰电子主营业务毛利率变化(江丰电子主营业务毛利率变化(%).31 表表 1.2020 年全球前十大半导体零部件厂商收入规模年全球前十大半导体零部件厂商收入规模.8 表表 2.部分半导体零部件国产化情况列举部分半导体零部件国产化情况列举.8 表表 3.汉钟精机半导体真空泵产品汉钟精机半导体真空泵产品.22 表表 4.菲利华半导体领域产品菲利华半导体领域产品.24 表表 5.江丰电子产品布局江丰电子产品布局.30 谨请参

16、阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 5 行业深度分析报告/证券研究报告 1 零部件是半导体设备关键支撑,市场空间近零部件是半导体设备关键支撑,市场空间近 600 亿亿美元美元 1.1 零部件是半导体设备行业的支撑,是“卡脖子”环节零部件是半导体设备行业的支撑,是“卡脖子”环节 半导体行业遵循“一代技术、一代工艺、一代设备”的产业规律,而半导体设备的升级迭代,在很大程度上有赖于精密零部件的关键技术突破。精密零部件不仅是半导体设备制造环节中难度较大、技术含量较高的环节之一,也是国内半导体设备“卡脖子”的环节之一,也支撑着整个半导体芯片制造和现代电子信息产业。图1.半导体设备零部件在产业链中

17、的地位 数据来源:SEMI、中微公司招股说明书、富创精密招股书、财通证券研究所 半导体零部件具有高精密、高洁净、超强耐腐蚀能力、耐击穿电压等特性,生产工艺涉及精密机械制造、工程材料、表面处理特种工艺、电子电机整合及工程设计等多个领域和学科,是半导体设备核心技术的直接保障。图2.半导体设备零部件在产业链中的地位 数据来源:富创精密招股书、财通证券研究所 1.2 半导体零部件种类繁多,半导体零部件种类繁多,市场规模近市场规模近 600 亿美元亿美元 1.2.1 按通用性划按通用性划分类分类:精密机加件:精密机加件&通用外购件通用外购件 半导体零部件按照通用性通用性划分可以分为精密机加件、通用外购件

18、精密机加件、通用外购件。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 6 行业深度分析报告/证券研究报告 一般而言,通用外购件需要设备商及晶圆厂长期验证,数量众多,国产化难度较通用外购件需要设备商及晶圆厂长期验证,数量众多,国产化难度较大。大。1)精密机加件精密机加件一般由各设备公司工程师自行设计,委外加工,一般只用于本公司生产设备,如工艺腔室、传输腔室。这种零部件的国产化相对容易,一般对表面处理、精密机加工等技术要求较高。2)通用外购件通用外购件一般是经过长期验证,得到众多设备商、晶圆制造厂广泛认可的通用零部件,更加标准化,应用数量也更大,不仅设备商会采购,晶圆厂也会采购此类部件作为耗材

19、和备件使用不仅设备商会采购,晶圆厂也会采购此类部件作为耗材和备件使用,例如石英件、射频电源、泵、阀门、密封圈、流量计、陶瓷件等。这类零部件需要较强的通用性和一致性,并得到设备上、晶圆厂的认证,因此国产化难度较大国产化难度较大。1.2.2 按服务对象按服务对象分类分类:设备商采购:设备商采购&晶圆厂直接采购晶圆厂直接采购 半导体零部件按照服务对象,又可以分为半导体设备商直接采购的零部件半导体设备商直接采购的零部件,以及以及晶圆厂直接采购的零部件。晶圆厂直接采购的零部件。1)半导体设备商采购的零部件半导体设备商采购的零部件,即原装需求,零部件厂商直接向设备厂定制化提供的原装零部件;根据富创精密招股

20、书,半导体设备中包含的零部件可以大致分为机械类、电气类、机电一体类、气体/液体/真空系统类、仪器仪表类、光学类,以及其他零部件。其中,机械类、气体机械类、气体/液体液体/真空系统类在设备中应用广泛,成本真空系统类在设备中应用广泛,成本占比较大占比较大。此外,根据富创精密招股书,设备成本中,一般 90%以上为原材料(即不同类型精密零部件产品),考虑到国际半导体设备公司毛利率约为 40-45%,因此全部精密零部件市场约占全球半导体设备市场规模的 50-55%。图3.零部件在全球半导体设备销售额中的占比 图4.2020 年中国晶圆厂直接采购设备零部件产品结构 数据来源:富创精密招股书、财通证券研究所

21、 数据来源:芯谋研究、财通证券研究所 2)晶圆厂直接采购的耗材或备件晶圆厂直接采购的耗材或备件:根据芯谋研究,中国大陆晶圆制造厂商采购设备零部件主要有石英件(Quartz)、射频发生器(RF Generator)、各种泵(Pump)、阀门(Valve)、吸盘(Chuck)等零部件,比重均在 10%左右。反应腔喷淋头(Shower Head)、边缘环(Edge Ring)等零部件的采购占比也比较高。其他零部件包括测量仪器(Gauge)、质量流量计(MFC)、陶瓷材料(Ceramic)、密封圈(O-ring)等。总石英件,11%射频发生器,10%泵,10%阀门,9%吸盘,9%反应喷淋头,8%边缘环

22、,6%测量仪器,3%质量流量计,2%陶瓷件,2%密封件,1%其他,29%谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 7 行业深度分析报告/证券研究报告 体上看,与设备商采购零部件相类似的是,泵、阀门、边缘环、密与设备商采购零部件相类似的是,泵、阀门、边缘环、密封圈等各类真封圈等各类真空控制零部件是占比最多的采购设备,其次为射频发生器等电源类零部件空控制零部件是占比最多的采购设备,其次为射频发生器等电源类零部件。1.2.3 半导体零部件市场空间测算半导体零部件市场空间测算:全球市场空间近:全球市场空间近 600 亿美元亿美元 总体上,考虑到设备商采购、晶圆厂直接采购的半导体零部件两部分需求

23、,我们预计预计 2022 年全球半导体设备商采购、晶圆厂直接采购的半导体零部件市场规模年全球半导体设备商采购、晶圆厂直接采购的半导体零部件市场规模约为约为 591 亿美元,中国大陆对应市场规模约为亿美元,中国大陆对应市场规模约为 161 亿美元亿美元(合(合 1121 亿元人民币)亿元人民币)。测算过程如下:一、半导体设备商采购的零部件:一、半导体设备商采购的零部件:半导体设备商生产设备中使用的零部件,可以大致根据公式设备销售额销售额*成本占比成本占比*原材料占比原材料占比来计算。在半导体设备成本构成中,精密零部件的价值占比较高。根据富创精密招股书,国际半导体设备公司毛利率一般在 40%-45

24、%(对应成本占比55-60%),设备成本中一般 90%以上为原材料(主要为不同类型的精密零部件产品)。这里我们保守估计,假设设备销售额中成本占比为 55%,零部件占比为 80%,根据 Semi 预计,2022 年全球半导体设备总销售额有望达到 1175 亿美元,则我们预计 2022 年全球半导体设备销售额对应零部件市场规模约为 517 亿美元。根据SEMI 数据,2021 年中国半导体设备销售额在全球中占比约为 28.86%,假设我国设备零部件在全球中占比与设备占比相同,且 2022 年占比保持不变,则我们预计2022 年中国大陆半导体设备销售额对应零部件市场规模约为 149 亿美元。二、晶圆

25、厂直接采购的耗材或备件二、晶圆厂直接采购的耗材或备件:根据芯谋数据,2020 年中国 8 寸和 12 寸晶圆线采购设备零部件金额超过 10 亿美元(包括三星、海力士、台积电等境外厂商在大陆的产线)。根据市场调研机构Knometa Research 2022 年版 全球晶圆产能报告,到 2020 年底,中国大陆占全球晶圆产能的 15.3%,2021 年,这一比重为 16%。假设晶圆厂采购耗材及备件金额与其产能成正比,按照 2020 年中国占全球晶圆产能比例 15.3%计算,估计 2020年全球晶圆厂直接采购的耗材及备件约为 65 亿美元。假设晶圆线直接采购零部件金额与晶圆厂产能同步增长,根据 K

26、nometa Research数据,2020 年全球晶圆月产能约为 2081 万片/月(200 毫米当量晶圆),2021 年约为 2160 万片/月,另外,Knometa Research 预计,2022 年全球晶圆厂产能将增长8.7%。据此,我们预计到 2022 年全球晶圆厂直接采购的耗材及备件约为 74 亿美元,相应地,按照中国大陆晶圆占全球比重 16%计算,我们预计 2022 年中国大陆直接采购耗材及备件市场规模约为 12 亿美元。1.3 零部件行业市场集中度较低零部件行业市场集中度较低,但技术壁垒较高,国产化率普遍较低但技术壁垒较高,国产化率普遍较低 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票

27、和行业评级标准 8 行业深度分析报告/证券研究报告 从全球角度看,过去 20 年发展历程看,真空控制类、电源类、硅片传送、气体与液体控制以及其它零部件等关键设备子系统的前 10 大供应商市场地位较为稳固,特别是金融危机之后的几次重大并购,使得行业行业巨头的地位巨头的地位更加更加稳固。稳固。但总体上看,半导体零部件市场集中度仍然较低半导体零部件市场集中度仍然较低,碎片化特征明显,碎片化特征明显。按照前文计算市场规模方法,我们可以大致测算出,2020 年全球半导体设备商采购、晶圆厂采购零部件市场规模分别为 313 亿美元、65 亿美元,合计 378 亿美元。相对应地,2020 年年前十大厂商收入规

28、模约为前十大厂商收入规模约为 75-80 亿美元,亿美元,按照按照 80 亿美元计算,亿美元计算,对应对应 CR10 约为约为21%。表1.2020 年全球前十大半导体零部件厂商收入规模 企业名称企业名称 所在国家所在国家 主要产品主要产品 零部件收入(亿美元)零部件收入(亿美元)蔡司 ZEISS 德国 光学镜头 21.2 MKS 仪器 美国 MFC、射频电源、真空产品 14 爱德华 Edwards 英国(后加入瑞典 Atlas)真空泵 13.8 Advanced Energy 美国 射频电源 6.12 Horiba 日本 MFC、射频电源、真空产品 4.94 VAT 瑞士 真空阀件 4.3

29、Ichor 美国 模块化气体输送系统及其他组件 3.8 Ultra Clean Tech 美国 真空发件 3.5 ASML 荷兰 光学部件及光刻机组件服务 3 EBARA 荏原 日本 干式真空泵 3 合计 75-80 数据来源:VLSI、CIC 集成电路、国际电子商情网、财通证券研究所 从国内来看,各个零部件中,国产化率超过国产化率超过 10%的零部件主要以石英件(的零部件主要以石英件(Quartz)、)、气体喷淋头(气体喷淋头(Shower head)、边缘环()、边缘环(Edge ring)等机械类部件为主)等机械类部件为主,泵(Pump)、陶瓷件(Ceramics)等国产化率在 5-10

30、%,其余部件国产化率较低,尤其是阀件(Valve)压力计(Gauge)、O-ring 密封圈等进口依赖度较高。总体上看,国产化率较低的部件,通常为国产化率较低的部件,通常为较复杂的电子和机械产品,开发技术难较复杂的电子和机械产品,开发技术难度大,对精度及材料要求高度大,对精度及材料要求高,如射频电源、泵、压力计、陶瓷件等;或者市场规或者市场规模较小,市场碎片化特征明显的部件模较小,市场碎片化特征明显的部件,如压力计、气体流量计、O-ring 等,根据芯谋研究数据,这些部件在中国市场规模约在 2000-3000 万美元,且不同产品工作原理有很大差别,因此国内厂商研发和生产的兴趣不足。表2.部分半

31、导体零部件国产化情况列举 分类分类 零部件零部件 难点难点 国际领先企业国际领先企业 国内领先企业国内领先企业 自给率自给率 机械类机械类 ESC 静电吸盘 承载晶圆尺寸逐步增大,温度均匀性需求也逐渐提高 Shinko(新光电气)、TOTO、NGK 君原电子、新纳陶瓷、华卓精科、海拓创新-边缘环 加工精度、耐腐蚀性、密封性等 Tokai Carbon、EPP 珍宝、神工半导体 10%石英件 纯度、加工精度、原材料匹配性、表面颗粒质量、应力质量等 Wonik、Ferrotec、Heraeus 凯德石英、上海强华、菲利华、宁波云德、太平洋石英 10%谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准

32、 9 行业深度分析报告/证券研究报告 陶瓷件 难点在于 ESC 静电吸盘 Kyocera、CoorsTek 苏州珂玛、卡贝尼、河南东微电子 5-10%精密轴承 材料、加工精度、对游隙的控制 Fala、Kaydon -电气类电气类 射频电源 RF 电源、电路板、电磁阀、控制器等种类多、产品复杂,涉及功能各不相同;正向研发需要结合使用功能。AE、MKS、Kyosan、Daihen 恒运昌、神州半导体、北方华创(旗下北广科技)、英杰电气、中科院微电子 1-5%机电一体类机电一体类 机械手臂 难点在于通讯 Brooks、MKS、Yaskawa、Kawasaki、JEL、Rorze、Sankyo、RND

33、、Kostek 沈阳新松机器人 1-5%EFEM 传输系统 总成、占地面积、发热量 Brooks、Rorze 果纳半导体、锐杰机器人、华卓精科-温控设备 高稳定度、长寿命、体积小、无噪声、无磨损、无振动、无污染 SMC、ATS 北京京仪自动化-气体类气体类 气体流量计 满足量程时间、测量精度 Horiba、Brooks、MKS、Swagelok、Hamlet 北方华创、万业企业北方华创、万业企业 10%真空类真空类 O-Ring 密封圈 材料特殊,需要做成分分析及各种掺杂;耐化性:需要应对腐蚀性气体及化学品、臭氧等离子体等,耐高温、机械摩擦等;形状特殊,加工难度也较大。Dupont、Green

34、e Tweed 深圳畅扬、沸点密封、苏州复芯 1%真空泵 气体动力学涉及、材料、微米级精密加工、表面处理、精密装配 Alcatel、Edwards、荏原、Pfeiffer Vacuum(普发)、Kashiyama(坚山工业)、Brooks、Sumitomo、Varian、Leybold 汉汉钟钟精机精机、通嘉宏瑞、中科科仪、上海协微、沈阳科仪、京仪 5-10%阀件 材料等级高,耐磨性、抗腐蚀性、不能有颗粒 Fujikin、VAT、MKS、Swagelok、Hamlet 晶盛机电、中科艾尔、靖江佳佳 1%仪器仪表仪器仪表 压力计 满足量程时间、测量精度 MKS、Inficon 上海振太 1%数据

35、来源:CIC 集成电路、芯谋研究、财通证券研究所 2 市场碎片化特征明显,市场碎片化特征明显,部分产品实现率先突破部分产品实现率先突破 2.1 真空类真空类零部件零部件:产品种类众多,真空泵、阀件取得较快突破:产品种类众多,真空泵、阀件取得较快突破 就半导体制造过程而言,从晶圆裸片到芯片成品,中间需要经过氧化、溅镀、光刻、刻蚀、离子注入、封装等上百道工艺步骤,其中多个步骤都离不开真空环境;就设备而言,电子加速、光电器件、电子材料、射线管、晶振、激光、离子注入设备、离子刻蚀机、CVD、PECVD,PVD、分子束外延设备、集成电路封装等等,均会用到中高真空。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业

36、评级标准 10 行业深度分析报告/证券研究报告 2.1.1 真空泵真空泵:Edwards、Ebara 是国际领先企业,汉是国际领先企业,汉钟钟精机、中科仪、中科科精机、中科仪、中科科仪实现突破仪实现突破 真空泵是一种重要的通用设备,广泛用于制药、化工、科学仪器等下游行业,半导体是其主要的应用领域,主要应用在刻蚀、成刻蚀、成膜、离子注入膜、离子注入等环节。由于芯片制程不断缩小,更加需要以高精度和均匀性执行制造过程,为了实现这一点,半导体工艺必须在高度受控的真空环境中运行。而随着工艺步骤数量的增加,对真空设备的需求也在增加。半导体制造过程中所需的真空系统,需要具备抽除腐蚀性气体、粉尘颗粒物、有毒气

37、体等功能,因此油封式机械泵油封式机械泵无法满足半导体产业的需要。上世纪 80 年代,日本半导体工业快速发展,急需大量干泵,开始研制出一种适用于半导体工业的干式真空泵干式真空泵,受益于下游集成电路、光伏、LED 等行业的持续发展进步,干式真空泵的产品类型不断增加,性能、控制集成度等指标参数显著改善。截至目前,目前,发达国家的半导体相关产业已全部使用干式真空泵,我国近年来也呈现明显的干发达国家的半导体相关产业已全部使用干式真空泵,我国近年来也呈现明显的干式真空泵替代油泵的趋势式真空泵替代油泵的趋势,目前国内的高端半导体行业已基本使用干式真空泵目前国内的高端半导体行业已基本使用干式真空泵。目前,半导

38、体真空泵主要由国外企业主导,根据芯谋研究数据,2021 年半导体真半导体真空泵的国产化率空泵的国产化率仅仅在在 5-10%,对外依存度较高,主要原因在于进口泵在压缩比方面更有优势,其合金比国内更加稳定,热胀冷缩更小,因此间隙也可以做得更加精密。根据根据 Edwards 官网介绍,一个月产能在官网介绍,一个月产能在 6 万片万片的晶圆厂,大约需要的晶圆厂,大约需要 1000 个真空个真空处理工具,处理工具,3500 个干泵,以及个干泵,以及 1200 个涡轮泵。个涡轮泵。根据前文我们的测算,到 2022 年全球半导体零部件市场规模预计约为 591 亿美元,另据芯谋研究数据,全球晶圆厂直接采购耗材

39、及备件中真空泵占比约 10%,假设半导体设备商采购额中真空泵占比相同,则我们预计预计 2022 年全球半导体真空泵市场规模约为年全球半导体真空泵市场规模约为 59.1 亿美元亿美元。Atlas Copco 是半导体真空泵领域的龙头企业,2014 年收购 Edwards 进军半导体真空泵领域。Edwards 作为真空泵领域的领导者,产品系列最全,在各种真空泵领域均有布局。此外荏原机械(Ebara)以罗茨泵为主,Kashiyama 以罗茨泵、螺杆泵为主。国内企业中,汉汉钟钟精机精机作为螺杆泵龙头企业,其真空泵以螺杆式为主,旋片泵也有所布局,中科仪中科仪以涡旋泵和罗茨泵为主;中科科仪中科科仪以分子泵

40、、旋片泵为主。2.1.2 阀件阀件:欧美日巨头占:欧美日巨头占 6 成市场份额,新莱应材取得一线厂商突破成市场份额,新莱应材取得一线厂商突破 半导体制造过程中每一个环节都需要许多阀门和配套的解决方案,真空和气流的高精度控制与隔离在半导体制造中至关重要,所有阀门都要保证在高循环次数及阀门都要保证在高循环次数及 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 11 行业深度分析报告/证券研究报告 精确的可重复性精确的可重复性。精确性主要体现在在规定时间内实现精确的体积流动,实现一致、可靠的密封。从分类看,半导体阀主要包括隔膜阀,波纹管阀,真空阀,球阀,蝶阀,门阀,角阀,特氟龙阀门和其他,其中真空

41、阀真空阀为主要的半导体阀类型,根据 QYR 数据,2020 年全球共消费了年全球共消费了 82.36 万万个真空阀,约占全球半导体阀市场的个真空阀,约占全球半导体阀市场的 33.66%。目前,半导体等领域的高纯气路管阀件的生产制造核心技术主要掌握在日本、美国、瑞士等国家,国内目前生产的卫生级阀件主要用于食药,以及部分半导体领域,但与进口阀件存在较大差距。目前,全球主要的半导体阀生产企业包括瑞士VAT、派克(Parker)、富士金(Fujikin)、CKD、世伟洛克、MKS、SMC Coporation、GEM,Entegris 和 Festo 等。图5.全球半导体阀市场规模变化(亿美元)图6.

42、2020 年全球半导体阀销售额占比 数据来源:QYResearch、财通证券研究所 数据来源:QYResearch、财通证券研究所 根据根据 QY Research 数据,数据,2020 年全球半导体阀市场营业额约为年全球半导体阀市场营业额约为 12.3 亿美元,并亿美元,并预计到预计到 2027 年将达到年将达到 19.6 亿美元亿美元,2021-2027 年复合增长率约为 6.07%。此外,2020 年,排排名前三的半导体阀件厂商约占整个市场的名前三的半导体阀件厂商约占整个市场的 64%,呈现较高的集中度,呈现较高的集中度。其中,VAT 的营业额达 539.94 百万美元,占全球半导体阀总

43、市场的 43.88%,其次是派克,2020 年半导体阀营业额为 136.93 百万美元,市占率约为 11.13%。瑞士瑞士 VAT 成立于 1965 年,是全球领先的高性能高端真空阀,多阀模块,边焊波纹管及相关增值服务的开发商,制造商和供应商。该公司专注于设计和生产用于半导体,显示器和太阳能电池板制造的真空阀,以及一系列工业和其他研究应用。根据立鼎产业研究网数据,VAT 在半导体真空阀领域市占率在半导体真空阀领域市占率超过超过 65%。美国派克汉尼汾(美国派克汉尼汾(Parker)成立于 1938 年,是全球运动和控制领域最大、产品种类最完备的公司,是唯一一家为客户提供液压、气动和机电一体化运

44、动控制方案的制造商。公司致力于提供一流的产品及用户服务,为各种汽车、工业和航空市场提供精确设计的解决方案。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 12 行业深度分析报告/证券研究报告 国内新莱应材新莱应材填补国内超高纯应用材料空白,打入多家头部半导体设备厂及晶圆厂。在半导体领域,公司产品主要为半导体领域管、阀、腔体、泵等核心零部件,主要运用于气体、真空系统领域,是国内少数同时通过 AMAT 和 LAM 认证的零部件供应商。公司的高纯、超高纯应用材料可满足洁净气体、特殊气体和计量精度等特殊工艺的要求,以及对真空度和洁净度的要求。目前,公司与顶级设备制造企业 AMAT,以及国内领先的存储

45、器芯片设计与制造公司长江存储、合肥长鑫等在高端真空阀门等产品均有深入合作。在气体管道及气体控制元件领域也在不断深入国产替代,与北方华创展开全面合作。2.1.3 真空压力计真空压力计:欧美日企业占据垄断地位,国产化率较低:欧美日企业占据垄断地位,国产化率较低 真空计(Vacuum Gauge),又名真空表,即依据各种原理制作成用来测量真空状态用来测量真空状态下压力大小的真空传感器下压力大小的真空传感器,由栅极、灯丝、收集极组成,其特征在于有上、下端栅的鼠笼式栅极,环形灯丝,并利用真空连接管导。用压力表示真空度是由历史沿用下来的方式,一般压力低与高真空度相对应,反之,压力高与低真空度对应一般压力低

46、与高真空度相对应,反之,压力高与低真空度对应。一般半导体制造工艺中均会用到中高真空,所有设备真空腔体的真空度检测主要是使用真空规(Gauge),前级真空使用一个,本地和工艺监控各使用一个,目前使用的基本都是进口的真空计,如皮拉尼、热电离规、电容薄膜规等,其中皮拉皮拉尼真空计应尼真空计应用最为广泛,约占半导体真空计市场份额的用最为广泛,约占半导体真空计市场份额的 65%。图7.全球半导体真空压力计市场规模变化(百万美元)图8.2020 年全球半导体真空压力计销售额占比 数据来源:QYResearch、财通证券研究所 数据来源:QYResearch、财通证券研究所 根据根据 QYResearch

47、数据,数据,2020 年全球半导体真空计市场销售额为年全球半导体真空计市场销售额为 43.8 百万美元百万美元,预计到 2027 年达到 71.9 百万美元,其中,2020 年中国市场规模为 7.18 百万美元,约占全球 16.3%,预计到 2027 年达到 14.45 百万美元,届时全球占比将达到 20%。从技术角度看,根据 QYR 数据,2020 年欧洲和美国占据全球半导体真空计近年欧洲和美国占据全球半导体真空计近 80%的市场份额,日本约占的市场份额,日本约占 13%的市场份额的市场份额,我国目前在该领域还比较薄弱,主要依赖从欧洲和美国进口,根据芯谋研究数据,2021 年半导体真空计的国

48、产化率在以下。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 13 行业深度分析报告/证券研究报告 全球范围内,半导体真空压力计核心厂商主要包括 MKS(Graniville-Phillips)、Inficon、Atlas Copco(Leybold and Edwards)、CanonANELVA、Pfeiffer、EBARA 等,其中,MKS、Inficon 是全球最大的两家半导体真空计厂商,合计市占率超过是全球最大的两家半导体真空计厂商,合计市占率超过 45。近年来,头部企业通过投资并购等活动逐渐巩固市场地位近年来,头部企业通过投资并购等活动逐渐巩固市场地位,如 Inficon2016

49、 年收购美国 InstruTech,MKS 2014 年从 Brooks Automation 手中收购了美国 Granville-Phillips,Atlas Copco 分别于 2013 和 2016 收购了英国 Edwards 和德国 Leybold GmbH,预计未来几年全球市场将依然保持较高集中度。2.1.4 O-Ring 密封圈密封圈:市场空间较小,国产化率低:市场空间较小,国产化率低 O-ring,即 O 型密封圈,是一种截面为圆形的橡胶密封圈。半导体生产工艺中经常有含氟含氢气体遇到高温含氟含氢气体遇到高温的情况,当处于高能态的气体流接触到改性材料的表面,会引起材料表面物理和化学

50、的变化,对密封材料形成很强的腐蚀,因此半导体工艺中的 O 型密封圈需要在高温下具有热稳定性、尺寸稳定性、化学稳定性以及低释气、低 IR(红外吸收)、低渗透率和高纯度等特性。O 型密封圈在单晶炉、氧化炉、清洗机、蚀刻设备、CVD、PVD、CMP 领域均有应用。其关键特性也因各个环节而异关键特性也因各个环节而异,例如光刻设备需要耐溶剂的密封圈,CVD则需要在真空压力下具有良好的热稳定性,CMP 中要求密封圈耐磨、耐高 PH 化学品腐蚀,湿法刻蚀要求 O 型环由高纯度材料制成,以防止造成元素污染(即颗粒的生成),而干法刻蚀则要求材料具有耐等离子性。除此之外,O 型环可能还要满足对有毒掺杂剂和反应流体

51、的耐受性,低压缩形变、尺寸稳定性和较大的工作温度范围。目前半导体领域使用的 O 型环主要采用 FFKM(全氟醚橡胶),(全氟醚橡胶),具有半导体领域 O 型环所需的诸多关键性能。根据前文计算,预计到 2022 年全球半导体零部件市场规模约为 591 亿美元,另据芯谋研究数据,全球晶圆厂直接采购耗材及备件中,-Ring 占比约为 1%,假设半导体设备商采购额中 O-Ring 占比相同,则我们预计 2022 年全球半导体 O-Ring市场规模约为 5.9 亿美元。由于 O-Ring 市场空间小,且各应用领域对性能的要求差异显著,市场的碎片化特征明显,这也是国内厂商研发及生产动力不足的原因。2.2

52、机电一体类机电一体类:核心部件:核心部件为海外巨头垄断,华卓精科等实现部分领域为海外巨头垄断,华卓精科等实现部分领域突破突破 2.2.1 机械手机械手:美国及日韩企业为主,:美国及日韩企业为主,Brooks、Rorze 为主要厂商为主要厂商 半导体机械手主要适用于集成电路、芯片制造等半导体前端工序,在磨削、抛光、刻蚀、扩散、沉积、装配、包装和测试等环节中均有应用,用于对晶圆传输与定位。在半导体设备机械手中,主要采取负压式吸片的方式取片主要采取负压式吸片的方式取片,即利用吸盘原理,将晶圆吸附于石英或陶瓷手指上,并通过机械手臂的伸缩、旋转和升降等动作搬运晶片。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行

53、业评级标准 14 行业深度分析报告/证券研究报告 按照工作环境不同,机械手可以分为两种,一种是真空机械手真空机械手,一种是大气机械大气机械手手。真空机械手用于真空度为 10-5Pa 环境下的硅片搬运,这种机械手多用于集束型设备中,通过轨迹规划完成对硅片的传输和定位。另一种是大气机械手,用于洁净的大气环境中,此类机械手对接精度要求较高,一般为 10 级,有些可达到 1级。据 QYR 数据,目前大气机械手应用最为广泛,占有半导体机械手近目前大气机械手应用最为广泛,占有半导体机械手近 60%的的市场份额。市场份额。根据根据 QYR 数据,数据,2020 年,全球半导体机械手市场销售额达到了年,全球半

54、导体机械手市场销售额达到了 6.97 亿美元亿美元,并预计 2027 年将达到 13.5 亿美元,2021-2027 年复合增长率(CAGR)为 8.3%。其中 2020 年中国市场半导体机械手市场规模约为 1.42 亿美元,约占全球的 20%。分地区来看,美国和日本厂商主导半导体机械手的生产美国和日本厂商主导半导体机械手的生产。日本是全球最大的半导体机械手生产地区,约占 60%的市场份额,美国约占 20%的市场份额,此外,韩国也是重要的生产地区,约占 6%的市场份额,中国本土生产企业主要为沈阳新松沈阳新松机器人机器人、华卓精科、华卓精科等。图9.JEL 大气机械手(300mm 晶圆)图10.

55、全球半导体机械手市场竞争格局(分厂商)数据来源:JEL 官网、财通证券研究所 数据来源:QYResearch、财通证券研究所 具体而言,全球排名前三的第一梯队半导体机械手生产厂家主要有美国布鲁克斯全球排名前三的第一梯队半导体机械手生产厂家主要有美国布鲁克斯(Brooks)、日本)、日本 Rorze、日本、日本 Daihen,三者占有全球,三者占有全球 55%的市场份额的市场份额,第二梯队生产厂家主要是日本厂商 Hirata、Yaskawa、JEL、Nidec、Robostar,约占 27%的市场份额。2.2.2 EFEM:核心部件由国外供应商垄断:核心部件由国外供应商垄断,国内企业已实现突破,

56、国内企业已实现突破 按照晶圆单次传输数量,半导体晶圆传输设备可分为单片传输设备和批量传输设备,其中 EFEM 就属于单片传输设备。EFEM(Equipment Front End Module),),即即“设备前端模块设备前端模块”,通常指在高洁净环境下,将单片晶圆通过精密机械手传输至,通常指在高洁净环境下,将单片晶圆通过精密机械手传输至工艺、检测模块工艺、检测模块。EFEM 内部主要由化学蒸汽过滤器、空气过滤器、离子发生器、晶圆运输机器人、晶圆对准装置、晶圆载运盒、自动化控制模块等组成,其中晶圆装载系统(Loadport)、晶圆运输机器人(Robot)、晶圆对准装置(Aligner)是最核心

57、的三大部件,根据果纳半导体数据,这三个主要核心部件占整机物料成本这三个主要核心部件占整机物料成本 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 15 行业深度分析报告/证券研究报告 的的 70%,且均被,且均被 Brooks、Rorze、MGI 等国外供应商垄断等国外供应商垄断。EFEM 的难点在于对于无尘等级要求达到 Class 1,其次,EFEM 内部的软件系统和装配也相对复杂。据 QYResearch 统计,2021 年全球半导体设备前置模块(EFEM)和晶圆倒片机(Sorters)市场规模约 45 亿元人民币,其中,EFEM 市场份额超过 75%,因此,我们估计估计 2021 年全

58、球半导体年全球半导体 EFEM 市场规模约为市场规模约为 33.75 亿元人民币(约亿元人民币(约 4.74 亿亿美元)美元)。全球半导体 EFEM 和倒片机的核心生产商包括 RORZE Corporation、DAIHEN Corporation、Hirata Corporation、Sinfonia Technology 和 Nidec(Genmark Automation)等,全球前五大厂商所占的市场份额超过 72%。根据上海临港张江科技港 2021 年 3 月报道,果纳半导体果纳半导体目前已向盛美半导体、中微半导体、北方华创等国内知名半导体设备企业提供 EFEM 样机,等待其验证。此外

59、,华卓精科华卓精科布局研发的薄片晶圆传输项目也填补了国内相关领域的空白,公司开发针对薄片晶圆传输的设备前端模块,并研发基于静电吸附技术的薄片晶圆专用配套机械手、对准器等,解决薄片晶圆传输与对准过程中静电吸附结构、吸附力控制等关键技术。该技术可应用于 8 吋和 12 吋的 50m 至 800m 厚度晶圆传输;薄片晶圆传输精度达到0.2mm,标准厚度晶圆传输精度达到0.05mm;(3)薄片晶圆碎片率小于 1/100,000。根据公司招股书,目前该项目已经处于试生产阶段。2.3 机械类机械类:国产化:国产化实现实现快速推进快速推进 2.3.1 ESC 静电吸盘静电吸盘:前五大厂商占:前五大厂商占 8

60、 成市场分额,华卓精科实现商业成市场分额,华卓精科实现商业化生产化生产 静电吸盘,又称静电卡盘(静电吸盘,又称静电卡盘(ESC,EChuck),是一种利用静电吸附原理加持固定静电吸附原理加持固定被吸附物的夹具,适用于真空和等离子体环被吸附物的夹具,适用于真空和等离子体环境,主要作用是用于吸附超洁净薄片(如硅片),并使吸附物保持较好的平坦度,可以抑制吸附物在工艺中的变形,并能够调节吸附物的温度。相较于机械卡盘,静电吸盘减少了机械运动部件,降低了颗粒污染,增大晶片的有效面积。与真空吸盘相比,静电吸盘可用于低压强(真空)环境,适用于需要利用卡盘控制晶片温度的场合,凭借上述特性,静电卡盘被广泛用于 P

61、VD 设备、刻蚀机、离子注设备、刻蚀机、离子注入机入机等设备。根据力学模型不同,静电吸盘可以分为库仑型、J-R 静电吸盘两大类,其中库仑静库仑静电吸盘是市场主流产品,占比超过电吸盘是市场主流产品,占比超过 7 成成。1)库伦型静电吸盘:)库伦型静电吸盘:吸盘与晶片接触的表面的介电层为高阻抗陶瓷材料,陶瓷层中夹有一层导电电极,当电极被接通到高压直流电源后,介电质的表面会产生极化电荷,分布在晶片背面的电荷与分布在吸盘上面的电荷极性相反,晶片就会被吸盘吸住。2)Johnsen-Rahbek 静电吸静电吸盘盘:静电吸盘使用的介电层材料为半导体材料,由于介电质具有一定的导电性,谨请参阅尾页重要声明及财通

62、证券股票和行业评级标准 16 行业深度分析报告/证券研究报告 因此表面不仅有极化电荷,还有很大部分自由电荷,因此一般 JR 吸盘的吸力比库伦型吸盘更大。从技术角度看,除所承载晶圆规格尺寸逐步增大承载晶圆规格尺寸逐步增大之外,静电卡盘的发展趋势主要表现为温度均匀性控制需求提升,即分区温控温区数量逐渐提高分区温控温区数量逐渐提高。2000 年前后,分区温控温区数量一般为 2 区,2000 年至 2005 年期间,分区温控温区数量一般为 4 区,而在现阶段,已有超过 100 温区的静电卡盘产品被研发生产并投入实际应用。全球静电吸盘呈高度垄断格局,由日本和美国企业主导全球静电吸盘呈高度垄断格局,由日本

63、和美国企业主导。全球半导体晶圆静电吸盘的主要供应商包括 SHINKO(新光电气)、TOTO、Creative Technology Corportation、Kyocera、NGK Insulators,Ltd 等,根据恒州诚思数据,2020 年全年全球半导体晶圆静电吸盘的市场规模约为球半导体晶圆静电吸盘的市场规模约为 23 亿美元亿美元,全球前五大制造商市占率超全球前五大制造商市占率超过过 80%。目前,我国静电吸盘行业发展时间较短,尚处于起步阶段,实现商业化生产的企业主要有北京华卓精科、广东海拓创新北京华卓精科、广东海拓创新,其他大部分企业仍处于研发阶段,目前仅能进行吸盘的维修及更换,在生

64、产方面尚不成熟。2.3.2 石英制品石英制品:晶圆生产重要耗材,:晶圆生产重要耗材,国内企业打破高纯石英砂垄断国内企业打破高纯石英砂垄断 在半导体领域,石英制品被广泛应用,高纯石英制品更是晶圆生产中的重要耗材在半导体领域,石英制品被广泛应用,高纯石英制品更是晶圆生产中的重要耗材。生产硅单晶的坩埚、晶舟、扩散炉炉芯管等石英部件必须使用高纯石英玻璃制品。此外,石英部件在晶圆加工领域可应用于扩散、氧化、沉积、光刻、蚀刻、清洗扩散、氧化、沉积、光刻、蚀刻、清洗等步骤。以扩散工艺为例,应用的石英部件主要有石英舟、石英炉管、石英挡板、套管等,应用于刻蚀工艺的石英部件主要有石英环、石英防护罩等;应用设备包括

65、炉管设备,外延设备(EPI),快速热处理设备(RTP),刻蚀设备等。石英制品的制造过程非常复杂,以石英砂为原料,先经过气炼熔融制作成石英锭,然后经热改型和冷加工制成石英制品。按照工艺和加工技术,石英制品可以分为火加工、机加工两种。其中,火加工火加工主要用于光伏领域,利润率较低,机加工机加工则依靠不同及其组合完成成型和抛光,主要生产对产品一致性、稳定性要求高的高附加值产品,多应用于半导体领域。目前,国内以火加工为主,涉足机加工的企业较少,主要有沈阳汉科、菲利华石创、宁波云德、北京凯德、上海强华等。根据芯谋研究数据,在石英制品中,半导体是最大下游应用,占石英制品比重达占石英制品比重达68%,202

66、1 年全球半导体石英制品市场规模超过年全球半导体石英制品市场规模超过 165 亿元人民币(约合亿元人民币(约合 23.2 亿亿美元)美元)。其中,石英器件、石英基板、石英玻璃占市场份额比重约为 4/3/3。图11.全球半导体石英制品市场规模(亿元)图12.全球半导体机械手市场竞争格局(分厂商)谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 17 行业深度分析报告/证券研究报告 数据来源:芯谋研究、财通证券研究所 数据来源:芯谋研究、财通证券研究所 作为半导体工艺的重要耗材,石英制品需对上游供应商进行资质认证才能进入供应链采购目录,认证路径主要包括晶圆厂自主认证、设备原厂认证和授权。国内半导体

67、石英制品发展的痛点在于:1)石英制品是产品规模主导市场)石英制品是产品规模主导市场。国外厂商起步较早,技术先进,获得 TEL 等国际大厂认证,而国内企业起步整体较晚,多数企业还处于认证阶段。根据芯谋研究数据,我国半导体石英件自给率在 10%以上,已经属于自给率较高的零部件。但作为重要的消耗型半导体设备零部件,市场规模是抢占市场的关键之一。2)全全球球高纯石英砂高度垄断高纯石英砂高度垄断。高纯石英砂生产与高品质矿源密切相关,低品质矿源提纯较为困难,发掘优质矿源或实现提纯工艺是石英件突破的关键。多年来,全球近 90%的高纯石英砂市场被美国尤尼明公司、挪威 TQC 等垄断,2010 年江苏太平洋石英

68、股份高纯石英项目投产,填补国内空白,目前从事石英材料业务的企业主要有石英股份、菲利华、亿仕达、凯德石英等。3)半导体石英制品对精密性、)半导体石英制品对精密性、稳定性要求更高稳定性要求更高,验证难,如何提升工艺和管理水平,迈过设备厂商的验证关卡是最大的挑战。宁波云德宁波云德半导体,成立于 2018 年,是国内机加工规模最大的内资企业,主要从事半导体专用材料研发、生产与销售。据芯谋研究,宁波云德半导体机加工设备已超过 100 台,今年有望超过 200 台,是国内内资石英制品领域当中拥有机加工设备最多的厂商。目前,公司产品已经打入多家知名半导体设备公司供应链。菲利菲利华华石创成立于 2001 年,

69、提供各种规格的石英玻璃制品精密加工服务,产品面向半导体、光学、光伏、LED 等多个行业。半导体刻蚀系列产品包括遮蔽环、石英钟罩、绝缘环和晶圆承载环等。沈阳汉科沈阳汉科是新加坡汉民和英国 YE 联合投资组建的半导体材料公司,成立于 2006 年,半导体领域主要开发生产 6 英寸、8 英寸晶圆制造所需石英制品。2.4 电气类:电气类:MKS、AE 是主要厂商,是主要厂商,英杰电气实现突破英杰电气实现突破 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 18 行业深度分析报告/证券研究报告 电气类主要包括射频发生器、匹配器、直流/交流电源、远程等离子源等。根据富创精密招股书,电气类产品在半导体设备

70、市场中占比约为 6%,及在半导体零部件中占比约为 13.6%,按照前文计算,2022 年全球大陆半导体设备零部件市场规模约为 591 亿美元,因此我们预计与其对应对应的的 2022 年年全球半导体设备全球半导体设备电气类零部电气类零部件市场规模约为件市场规模约为 80 亿美元亿美元。以射频电源(射频电源(RF generator)为例,它是一种可以产生固定频率的正弦波电压,频率在射频范围(约 3KHz300GHz)内、具有一定功率的电源,目前已经广泛应用于半导体工艺的离子注入、离子注入、PVD、CVD、刻蚀、刻蚀等环节。在干法刻蚀设备干法刻蚀设备中,工艺室由两个平行的、面对面的电极组成(也被称

71、为平行板),其中一个电极接地,这样就可以对另一个电极施加高频电源,此外,还有一个用于匹配高频电流的匹配箱匹配箱,是连接电源和用电设备的中间装置,除了分配电能外,还具有对用电设备进行控制、测量指示及保护等功能。阳极用于引入蚀刻气体的气体供给系统,阴极用于对腔体抽真空的真空系统。一般会在阴极一侧施加高频电源,这样施加一侧的鞘层电位较高,当对该侧晶圆刻蚀时,由于阴极鞘层作用,可以实现更多各向异性的刻蚀。晶圆一般放置在施加高频的电极侧,这种结构也被成为阴极耦合。之所以使用高频电源,主要是为了产生等离子体。在成膜过程成膜过程中,原材料基本也都是气体,即使是液体或固体材料,一般也会先以气体的形式供给成膜室

72、。如果是等离子环境,则需要加高频电源。与刻蚀设备不同的是,CVD 设备的高频耦合一般会加在阳极一侧。以 ICP 放电产生高密度等离子体方法为例,它是通过射频线圈的感应磁场获得高密度等离子体,与平行板型通过射频线圈的感应磁场获得高密度等离子体,与平行板型相比,可以获得更高密度等离子体,提高成膜速度相比,可以获得更高密度等离子体,提高成膜速度。另外,该设备还可以利用晶利用晶圆载具所在一侧圆载具所在一侧的电极发生射频(的电极发生射频(RF)偏压实现蚀刻的功能,同时进行成膜处理)偏压实现蚀刻的功能,同时进行成膜处理。图13.刻蚀设备中的射频电源及匹配箱 图14.低温化等离子体 CVD 设备中的射频电源

73、 数据来源:半导体制造设备基础与构造精讲,佐藤淳一、财通证券研究所 数据来源:半导体制造设备基础与构造精讲,佐藤淳一、财通证券研究所 由此可见,射频电源直接关系到等离子体的浓度、均匀度、稳定度等,是半导体工艺的重要机台及关键零部件之一。其难点主要在于电源的波形、频率、功率等难点主要在于电源的波形、频率、功率等 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 19 行业深度分析报告/证券研究报告 参数是否稳定,精度的高低。目前,国产射频电源与参数是否稳定,精度的高低。目前,国产射频电源与 MKS、AE 等国际企业仍有等国际企业仍有一定差距一定差距,尚未进入国际半导体设备厂商,主要用于国内半导体

74、设备厂商,光伏、尚未进入国际半导体设备厂商,主要用于国内半导体设备厂商,光伏、LED 等泛半导体设备,国产化率低,高端产品尚未国产化。等泛半导体设备,国产化率低,高端产品尚未国产化。美国万机仪器(美国万机仪器(MKS)成立于 1961 年,产品起源于压力和流量测量与控制核心技术,延伸到射频/直流/微波电源发生器及测量工具、氟原子/臭氧反应气体发生器、真空产品、气体分析仪及信息和控制技术等产品。公司近三千名员工工作在全球各地十五个分公司、七个研究中心、十个生产基地(其中中国深圳的 ENI 电源工厂拥有近 500 员工)及 140 多个销售办事处和 30 多个技术服务中心。美国美国 Advance

75、d Energy(AE)是一家向各行业提供高端电源和控制产品的多元化国际公司,致力于研究和生产基于等离子状态下薄膜沉积和刻蚀工艺的开关电源,四十余年来一直致力于完善电源产品。国内企业中,英杰电气英杰电气是较早在射频电源实现国产替代的企业,公司进入半导体设备行业是从和中微半导体的合作开始,从 MOCVD 设备的电源国产替代开始,取得了客户的信任,并扩展到半导体行业更多客户,产业链包括等离子注入、CVD、PECVD 等环节,目前新研发的射频电源也在半导体行业开始运用。3 相关标的相关标的 3.1 正帆科技正帆科技:半导体半导体 Gas Box 国产化国产化开拓者,开拓者,气体业务成长潜力大气体业务

76、成长潜力大 公司是一家致力于为泛半导体、光纤通信、医药制造等行业客户提供工艺介质和工艺环境综合解决方案的高新技术企业,是国内较早开展工艺介质供应系统业务的企业之一。公司所设计产品主要包括电子工艺设备、生物制药设备、电子气体子工艺设备、生物制药设备、电子气体和和 MRO(快速响应、设备维保和系统运营)服务。1)电子工艺设备)电子工艺设备:集成电路、太阳能光伏、平板显示、半导体照明、光纤制造等高科技制造业在生产过程中,存在多种特殊制程,工艺中会用到大量高纯、超高纯(ppt 级别)的干湿化学品,对介质供应系统要求非要严格。公司电子工艺设备产品主要包括特气柜、化学品中央供应柜、分流箱、化学品稀释混配单

77、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用于半导体工艺设备的流体输送系统/设备(设备(Gas Box)等)等;2)生物制药设备:生物制药设备:公司该产品是为特气柜、化学品中央供应柜、分流箱、化学品稀释混配单元、液态源输送设备等,主要产品有制药用水装备、生物工艺装备、高端制剂装备等;3)电)电子气体子气体:公司电子气体业务主要为生产电子特种气体,包括括砷烷、磷烷、硅烷和电子混合气等高纯气体,是为数不多能量产电子级砷烷、谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 20 行业深度分析报告/证券研究报告 磷烷的企业之一。4)MRO:即维护、维修与运营,针对客户已有设备提供后续配套

78、服务。图15.正帆科技主营业务构成(亿元)图16.正帆科技为泛半导体客户提供的工艺设备 数据来源:WInd、财通证券研究所 数据来源:正帆科技官网、财通证券研究所 募投项目拓展气体业务覆盖范围,放量在即募投项目拓展气体业务覆盖范围,放量在即。根据公司 2021 年年报,电子气体在半导体制造的材料成本中占比为 13%左右。电子气体中的电子大宗气体,则在泛半导体工艺中作为载气被大量使用。近年来,公司依托系统和装备类 CAPEX 业务,拓展 OPEX 业务,向客户提供电子气体化学品和 MRO 服务,并在特种气体基础上,逐步投入电子大宗气体生产供应能力,公司电子特气业务取得快速发展。根据公司 11 月

79、 30 日公开投资者调研纪要,公司前期定增的潍坊高纯大宗气体项目已在土建过程中并已完成了核心设备采购,预计 2023 年中完工;合肥高纯氢气项目已开始土建并完成核心设备的采购,预计 2023 年第三到第四季度完工。随着公司逐步投入大宗气的生产供应能力,以及自研自产混配电子特气能力的不断提升,将稳步成为电子气体业务综合供应商和服务商。深度受益半导体零部件国产化,成长潜力巨大深度受益半导体零部件国产化,成长潜力巨大。在泛半导体领域,公司为行业客户提供工艺设备或子系统 Gas Box 的 OEM 或 ODM 服务,可以设计制造的 Gas Box 包括 VCR型及 Surface Mount 型,适用

80、于包括 8、12 英寸,平板显示,光伏太阳能,光纤及微电子等行业。根据公司 8 月 31 日公开投资者调研纪要,目前,GasBox 业务在中国大陆基本仅有两家企业在做,该领域市场规模约为该领域市场规模约为 50 亿元人亿元人民币,并且在继续增长。自民币,并且在继续增长。自 2021 年公司旗下子公司鸿舸成立以来,目前已经拿到年公司旗下子公司鸿舸成立以来,目前已经拿到3 亿订单,尚有较大成长空间。亿订单,尚有较大成长空间。此外,此外,根据公司 11 月 30 日公开投资者调研纪要,该公司在上海临港新厂房于 2022 年 11 月正式投入使用,预计 2023 年初可达到稳产,新厂房将比当前 Gas

81、Box 厂房面积大 2 倍有余,预计达产后产能将大幅提升。3.2 新莱应材:高洁净应用材料领导者,半导体零部件绘制第二成长曲新莱应材:高洁净应用材料领导者,半导体零部件绘制第二成长曲线线 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 21 行业深度分析报告/证券研究报告 公司是国内少数能够覆盖泛半导体、生物医药、食品饮料三大应用领域的高洁净应用材料研发与制造商之一。2021 年,公司实现营业收入 20.54 亿元,同比增长55.28%,其中食品、泛半导体、医药板块占营业收入比重分别为 56.27%、25.9%、23.15%,实现归母净利润 1.69 亿元,同比增长 105.66%。2022

82、 年上半年,公司实现营收12.24亿元,同比增长36.57%,实现归母净利润1.56亿元,同比增长129.91%。近年来,公司毛利率水平不断回升,2022H公司泛半导体、医药业务板块毛利率分别上升至 35.3%、41.2%。图17.新莱应材主营收入构成(亿元)图18.新莱应材主营业务毛利率变化(%)数据来源:Wind、财通证券研究所 数据来源:Wind、财通证券研究所 下游需求推动无菌包装市场高速增长,公司长期深耕“设备下游需求推动无菌包装市场高速增长,公司长期深耕“设备+包材包材”服务模式服务模式。据公司 2021 年年报,2015-2019 年中国无菌包装年均增长 7.98%,预计未来三年

83、年均增长率为 6.32%,仍将保持较高速增长。在食品安全领域,公司全资子公司山东碧海主要生产用于牛奶、果汁等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。公司自成立伊始就致力于行业上游材料与设备自动化、无菌化生产,目前是液态食品领域为数不多能同时生产纸铝塑复合液态食品无菌包装纸和无菌纸盒灌装机的企业之一,与雀巢、三元乳液、完达山乳业均已展开深度合作。深度合作国内制药设备龙头,高附加值医药级泵阀助力医药板块稳定增长深度合作国内制药设备龙头,高附加值医药级泵阀助力医药板块稳定增长。公司自 2003 年起进入生物医药行业,是亚洲首家通过 ASME BPE 管道管件双认证的企业

84、。经过近 20 年的研发投入和设备投入,从洁净的管路系统到洁净的控制系统、无菌反应釜等,都已经成功做到进口替代,填补国内空白。公司与国内前二的制药机械企业东富龙、楚天科技深度合作近二十年,国内大中药厂均与公司开展合作。未来公司将不断在高附加值的医药级泵阀领域加大研发投入,以应对市场下行风险。填补国内超高纯应用材料空白,打入多家头部半导体设备厂及晶圆厂填补国内超高纯应用材料空白,打入多家头部半导体设备厂及晶圆厂。在半导体领域,产品主要为半导体领域管、阀、腔体、泵等核心零部件,主要运用于气体、谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 22 行业深度分析报告/证券研究报告 真空系统领域,是国

85、内少数同时通过 AMAT 和 LAM 认证的零部件供应商。公司的高纯、超高纯应用材料可满足洁净气体、特殊气体和计量精度等特殊工艺的要求,以及对真空度和洁净度的要求。目前,公司与顶级设备制造企业 AMAT,以及国内领先的存储器芯片设计与制造公司长江存储、合肥长鑫长江存储、合肥长鑫等在高端真空阀门等产品均有深入合作。在气体管道及气体控制元件领域也在不断深入国产替代,与北方华创展开全面合作。图19.新莱应材半导体产品 数据来源:新莱应材官网、财通证券研究所 根据公司公开投资者调研纪要,公司半导体产品使用量约占芯片厂总投入半导体产品使用量约占芯片厂总投入3%-5%左右,约占在半导体设备厂原材料采购额的

86、左右,约占在半导体设备厂原材料采购额的 5%-10%,半导体行业产品的对标的竞争对手以美国、日本等国家的外资企业为主,该业务产品的市场空间超过该业务产品的市场空间超过 500亿人民币亿人民币。3.3 汉汉钟钟精机:国内螺杆压缩机龙头,真空泵业务快速增长精机:国内螺杆压缩机龙头,真空泵业务快速增长 公司专注于螺杆式压缩机相应技术研发生产,主要产品有螺杆式制冷压缩机和空气压缩机,公司将螺杆式压缩技术应用于不同的工作工质,如空气、真空、制冷剂、特殊气体等,现已成为全球应用工质最多的螺杆式压缩机生产企业之一。在半导体领域,公司是国内集成电路国产化零部件创新联盟一员,目前已通过部分国内大厂认可,并与多家

87、半导体设备企业展开新设备开发合作,且已开始接单合作,半导体客户主要有联电、力积电、华虹、芯恩、和舰等,竞争对手主要为Atlas、Ebara、LOT、Kashiyama 等。公司正积极在国内半导体产业加大营销力度,随着国内半导体行业不断发展,公司在半导体持续深耕,产品不断更新优化,有望逐步提升市占率。目前公司已有能满足半导体最先进工艺的全系列中真空干式公司已有能满足半导体最先进工艺的全系列中真空干式真空泵产品真空泵产品,并拥有 SEMI 安全基准验证证书,有以下三个系列运用在各半导体工艺中:表3.汉钟精机半导体真空泵产品 产品产品 特点特点 使用环节使用环节 PMF 系列产品 体积小、节能 适用

88、于 Load Lock、TR、Metrology 等干净制程。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 23 行业深度分析报告/证券研究报告 iPM 系列产品 体积小、节能,使用于一般严苛工艺腔 PVD、Ashing、ETCH 等工艺。iPH 系列产品 抗沾黏、腐蚀、热氮气系统、壳体温度控制,适用于严苛工艺腔 CVD、ALD 等工艺。数据来源:公司年报、财通证券研究所 2021 年,公司实现营收 29.8 亿元,同比增长 31.2%,其中真空产品占比 35%,同比增长 59.71%,公司实现归母净利润 4.87 亿元,同比增长 34.11%。2022 年上半年公司实现营收 13.7 亿

89、元,同比增长 3.08%,其中真空产品占比 37.6%,同比增长 27.18%,公司实现归母净利润 2.46 亿元,同比增长 24.17%。公司生产的真空产品主要应用于光伏、半导体领域,增速和毛利率均高于公司平均水平。图20.汉钟精机主营业务构成(亿元)图21.汉钟精机主营业务毛利率变化(%)数据来源:WInd、财通证券研究所 数据来源:WInd、财通证券研究所 3.4 菲利华:国内首家获国际半导体设备商认证的石英制品生产商菲利华:国内首家获国际半导体设备商认证的石英制品生产商 公司为国内外具有较大影响力和规模优势的石英材料及石英纤维制造企业,全球少数几家具有石英纤维批量生产能力的制造商。公司

90、始建于 1966 年,2014 年 9 月10 日在创业板挂牌上市,现拥有荆州、潜江、上海、合肥、泰州五大生产基地以及上海、武汉技术研究院。公司致力于航空航天、半导体、太阳能、光纤通讯、光学等高新技术领域的配套服务。在航空航天领域航空航天领域,公司是全球少数几家具有石英玻璃纤维批量生产能力的制造商之一,也是国内航空航天领域用石英玻璃纤维的主导供应商。在光学领域光学领域,公司是国内少数几家从事合成石英玻璃研发与制造的企业,在大规格合成石英玻璃材料制造技术及生产规模上,处于国内领先地位。继推出国内首创的 8.5 代 TFT-LCD 光掩膜基板后,10.5 代 TFT-LCD 光掩膜基板已研发成功,

91、具备量产能力。在光通讯领域光通讯领域,公司与主要光纤光棒生产厂家保持着长期战略合作关系,在巩固现有主导产品把手棒的基础上,拓展炉芯管与石英玻璃器件的生产加工业务,为光通讯行业提供高性价比的产品和服务。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 24 行业深度分析报告/证券研究报告 在半导体领域半导体领域,公司是国内首家获得国际半导体设备商认证的企业国内首家获得国际半导体设备商认证的企业,继 2011 年公司的气熔石英玻璃材料通过了日本东京电子株式会社(日本东京电子株式会社(TEL)半导体材料认证后,又获得了泛林研发(泛林研发(Lam Research)和应用材料公司()和应用材料公司(A

92、MAT)等半导体设备商的认证,全面进入国际半导体产业链。公司气熔石英玻璃材料在半导体领域影响力持续提升的同时,电熔石英玻璃材料研发成功送样客户并得到客户认可,上海石创的石英玻璃器件加工通过中微半导体设备中微半导体设备(上海)股份有限公司认证。在市场需求拉动和半导体国产化的国家政策支持下,半导体用石英玻璃材料的产销保持快速增长趋势。根据公司 2022 年半年报,2022H1 公司半导体用石英材料公司半导体用石英材料及制品营业收入同比增长及制品营业收入同比增长 38.5%。表4.菲利华半导体领域产品 产品产品 图片图片 特点特点 天然石英 半导体、太阳能用各种石英器件的基础材料。合成石英玻璃 以四

93、氯化硅为原料,采用 CVD 工艺熔制的高纯合成石英玻璃经过二次电熔热改型及机械加工生产的外形为规则圆柱体的石英玻璃锭、石英玻璃筒/环及制品。不透明石英材料 单位体积内气泡总表面积大,能增加热辐射线在石英玻璃内的散射,从而提高热辐射拦阻能力,广泛用于半导体、太阳能各种石英器件的隔热部位。电熔石英材料 具有羟基含量低、纯度高、耐高温性能强等特性。广泛用于半导体行业作为扩散炉及 CVD 炉元件的材料。数据来源:菲利华官网,财通证券研究所 3.5 富创精密:富创精密:国内半导体设备零部件龙头企业国内半导体设备零部件龙头企业 公司是国内半导体设备零部件的领军企业,也是全球位数不多能够量产应用于 7纳米工

94、艺制成半导体设备精密零部件的制造商。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、高洁净度表面处理、焊接、组装、检测等一站式制造工艺。公司的产品主要包括工艺零部件、结构零部件、模组产品、气体管路工艺零部件、结构零部件、模组产品、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。目前,公司已进入东京电子、东京电子、HITACHI High-Tech 和和 ASMI 等全球半导体设备龙头厂商供应链体系,国内方 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 25 行业深度分析报告/证券研究报告 面,公司产品也已进入包括北方华创、屹唐股份、中微公司、拓荆科技、华

95、海清北方华创、屹唐股份、中微公司、拓荆科技、华海清科、芯源微、中科信装备、凯世通科、芯源微、中科信装备、凯世通等主流设备厂商,保障了我国半导体供应链安全。以刻蚀设备为例,公司的四大类产品具体应用如下:图22.富创精密产品布局(刻蚀设备为例)数据来源:富创精密招股书、财通证券研究所 其中,1)工艺零部件:)工艺零部件:在半导体设备中与晶圆直接接触或直接参与晶圆反应。一般在密闭腔室的复杂工艺环境中参与晶圆制程,起到延长设备的使用寿命,提升晶圆制造良率的作用。公司代表性的工艺零部件包括腔体(按使用功能分为过渡腔、传输腔和反应腔)、内衬和匀气盘;2)结构零部件)结构零部件:在半导体设备中一般起连接、支

96、撑和冷却等作用,种类繁多,应用较为广泛。在半导体设备中一般不直接与晶圆接触或参与晶圆反应,代表性产品包括托盘轴、铸钢平台、流量计底座、定子冷却套、冷却板;3)气体管路)气体管路用于半导体设备中的特殊工艺气体传送,是连接气源到反应腔的传输管道。管路内壁直接接触的特殊工艺气体一般具有纯度高、腐蚀性强、易燃易爆及毒性的特点;4)模组产品)模组产品用于半导体设备中的特殊工艺气体传送,是连接气源到反应腔的传输管道。管路内壁直接接触的特殊工艺气体一般具有纯度高、腐蚀性强、易燃易爆及毒性的特点,代表产品包括离子注入机模组、传输腔模组、过渡腔模组、刻蚀阀体模组、气柜模组等。根据公司招股书,公司目前涉及的半导体

97、设备精密零部件全球市场规模公司目前涉及的半导体设备精密零部件全球市场规模 2020 年年约为约为 160 亿美元,占当年全球半导体设备市场规模的亿美元,占当年全球半导体设备市场规模的 22%,其中,工艺和结构零部件市场规模约为 84 亿美元,模组产品市场规模 40 亿美元,气柜和气体管路市场规模 35 亿美元。若根据 SEMI 预测的 2030 年半导体设备市场规模达到 1,400亿美元,假设比例不变,则公司主要产品全球市场规模有望在 2030 年超过 300亿美元。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 26 行业深度分析报告/证券研究报告 图23.富创精密主营业务构成(亿元)图2

98、4.富创精密主营业务毛利率变化(%)数据来源:WInd、财通证券研究所 数据来源:WInd、财通证券研究所 2021 年,公司实现营业收入 8.43 亿元,同比增长 75.21%,其中结构零部件占比41.76%,工艺零部件占比 21.15%,模组产品占比 19.12%,气体产品占比 16.53%,公司实现归母净利润 1.26 亿元,同比增长 35.28%。2022 年上半年,公司实现营收 5.98 亿元,同比增长 73.16%,实现归母净利润 1 亿元,同比大幅增长 129.6%。盈利水平方面,2019 年行业景气度羸弱,并且当年预投产能转固大幅增加折旧与摊销,产能利用率较低,各类产品及整体毛

99、利率处于较低水平。2020、2021 年,随着行业景气度回升,带动公司产能利用率提高,毛利率大幅回升。3.6 万业企业万业企业:收购气体零部件龙头收购气体零部件龙头 Compart,进一步增强半导体设,进一步增强半导体设备领域布局备领域布局 万业企业成立于 1991 年 10 月,是一家具有新兴产业基因的高科技上市公司。近年来,公司在第一大股东浦科投资的带领下,通过“外延并购+产业整合”的双轮驱动,陆续收购凯世通、Compart Systems,成立嘉芯半导体,持续加大集成电路在公司整体业务中的比重。公司旗下凯世通和嘉芯半导体主要从事集成电路、光伏等领域的核心装备业务。凯世通凯世通所涉核心装备

100、业务是以离子束技术为核心的集研发、制造于一体的高科技项目,主要任务为研发国际领先的高端离子注入机,重点应用于半导体集成电路、光伏太阳能电池和 AMOLED 显示屏等领域,目前营业收入包括自研离子注入机、离子注入平台、离子注入机耗材备件以及产品、服务定制与再制造业务等。嘉芯半导体嘉芯半导体所涉及的产品范围将覆盖刻蚀机、快速热处理、薄膜沉积、尾气处理、机械手臂等 8/12 英寸半导体设备,可制造刻蚀、薄膜沉积、快速热处理等数个品类设备产品。公司聚焦于集成电路设备国产化,为汽车芯片、功率芯片、逻辑芯片等集成电路晶圆制造厂提供成套的前道设备解决方案。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 2

101、7 行业深度分析报告/证券研究报告 半导体零部件方面,公司于 2020 年 12 月牵头境内外投资人收购全球领先的集收购全球领先的集成电路设备零部件公司成电路设备零部件公司 Compart Systems,它是全球少数可以完成集成电路领域零组件精密加工全部环节的公司之一,提供从零组件原材料到零组件组装一站式原材料到零组件组装一站式加工服务加工服务,技术实力雄厚,长期服务多家全球知名集成电路设备客户且供应关系稳定保持。3.7 华亚智能华亚智能:半导体精密金属结构件制造商半导体精密金属结构件制造商 公司是国内专业从事高端精密金属制造的领先企业,是国内为数不多的集精密金属结构件制造、设备装配及维修服

102、务为一体的综合配套制造大规模服务商。1)在新能源与电力设备领域在新能源与电力设备领域,公司的主要产品包括光伏逆变器、六氟化硫气密箱、高压输变电开关柜等设备的精密金属结构件和各种零散件;2)通用设备领域)通用设备领域,公司主要产品包括:汽车轴承制造设备、X 射线光谱测定分析仪、智能升降桌椅、PCB 检测设备等设备的精密金属结构件。3)轨道交通领域,)轨道交通领域,公司主要产品包括高铁座椅、高铁空调风道系统和城市轨道交通牵引系统的精密金属结构件和各种散件。图25.华亚智能主要客户及结构件产品应用领域 数据来源:华亚智能招股书、财通证券研究所 在半导体设备领域,公司是国内为数不多的专业高端精密金属结

103、构件制造商之一。公司生产的半导体设备领域精密金属结构件主要应用于半导体晶圆制造和检测设备,具体包括用于晶圆刻蚀的气体输送中心、晶圆(清洗、沉积)控制平台、晶气体输送中心、晶圆(清洗、沉积)控制平台、晶圆成膜(圆成膜(PECVD)设备气体输送平台、超高亮度)设备气体输送平台、超高亮度 LED 薄膜沉积设备、全自动锡薄膜沉积设备、全自动锡膏印刷机、晶圆检测设备(膏印刷机、晶圆检测设备(AWX)成像检测平台等半导体设备的精密金属结构件。)成像检测平台等半导体设备的精密金属结构件。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 28 行业深度分析报告/证券研究报告 目前,公司在半导体设备领域结构件业

104、务直接客户包括超科林、ICHOR、捷普、天弘、依工电子等设备零部件制造商,间接客户包括间接客户包括 AMAT、LamResearch 等设等设备商,以及检测设备商备商,以及检测设备商 Rudolph Technologies 和中微半导体等设备制造商,和中微半导体等设备制造商,2018年,公司成为中微半导体直接供应商。年,公司成为中微半导体直接供应商。此外,在半导体设备维修业务方面,公司通过全资子公司与韩国背景的株式会社AKTECHCO.,LTD 共同设立孙公司苏州澳科泰克半导体技术有限公司,进行半导体设备上的一些部件维修。目前维修业务主要集中在泵体、阀门维修,技术含量在泵体、阀门维修,技术含

105、量更高更高,此类业务认证严格,认证周期也较长。公司于 2019 年成为半导体制造巨头海力士海力士和三星三星的合格供应商,并开始向海力士批量提供半导体设备部件维修服务。3.8 英杰英杰电气电气:国内半导体电源行业国内半导体电源行业领导者领导者 公司是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。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发、生产,产品主要应用于光伏行业(多晶硅、单晶硅、电池组件的生产)和以半导体、光纤、玻璃玻纤为代表的新材料领域,以及冶金、机械制造、石油化工、电化学等传统工业领域。公司产品近年来应用于光伏行业、半导体光伏行业、半导体等电子材料行业较多,

106、销售收入占比较大。光伏电源设备龙头企业,延伸至电池电源领域光伏电源设备龙头企业,延伸至电池电源领域。公司产品应用于光伏材料生产设备电源控制,一直致力于硅材料制备电源的研发、制造和改进,并以创新思维和领先技术,研发出多晶硅还原电源系统、多晶硅高压启动电源、单晶炉电源、多晶铸锭炉电源、硅芯炉电源、区熔炉电源等产品,产品覆盖了硅材料制备的全程,成为硅材料行业电源产品的领先企业,公司在行业市占率在 70%以上。近年来,在多晶、单晶电源应用的基础上,公司也涉足了晶硅电池片生产设备电源应用领域,对光伏行业的覆盖面进一步加大,该行业属于电源国产化替代,未来市场前景良好,目前产品处于样机客户试用阶段。充电桩业

107、务打开新增长极充电桩业务打开新增长极。公司全资子公司四川蔚宇电气有限责任公司研发制造新能源汽车充电桩,目前已经取得充电桩相关授权专利 30 余件。蔚宇电气开发的“充电桩集成功率控制器”,通过创新设计,为长距离分散型充电站的运维服务提供了高效的解决方案,开发的交流充电桩为国内首台通过美国 UL 认证的交流充电桩产品。涉足半导体制备设备电源,国产替代打开成长空间。涉足半导体制备设备电源,国产替代打开成长空间。公司应用于半导体等电子材料的电源产品主要用于材料生产设备的电源控制,如电子级多晶硅(主要用于制电子级多晶硅(主要用于制备电子级单晶硅)、电子级单晶硅生产设备以及备电子级单晶硅)、电子级单晶硅生

108、产设备以及 LED 用蓝宝石、用蓝宝石、LED 外延片生外延片生产设备产设备。公司进入半导体设备行业从和中微半导体的合作开始,从 MOCVD 设备 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 29 行业深度分析报告/证券研究报告 的电源国产替代开始,取得了客户的信任,并扩展到半导体行业更多的客户,产业链包括等离子注入、离子注入、CVD、PECVD 等等环节,后新研发的射频电源也在这个行业领域开始运用。3.9 华卓精科华卓精科:半导体精密测控装备部件及整机新星半导体精密测控装备部件及整机新星 公司成立于 2012 年 5 月 9 日,是国家高新技术企业,主营业务为以超精密测控技术为基础,研

109、究、开发以及生产超精密测控设备部件、超精密测控设备整机并提供相关技术开发服务,是国内领先的集成电路制造装备及其核心部件、精密/超精密运动系统及相关技术供应商。公司主要产品包括精密运动系统、静电卡盘和隔振器精密运动系统、静电卡盘和隔振器等超精密测控设备部件,以及晶圆级键合设备、激光退火设备晶圆级键合设备、激光退火设备等超精密测控设备整机,以及上述部分主要产品和纳米精度运动及测控系统的技术开发服务。在超精密测控装备部件超精密测控装备部件领域,公司产品主要包括精密运动系统、纳米精度运动及测控系统及其他超精密测控装备部件。1)精密运动系统精密运动系统,是指精度达到微米或纳米级别的定位与传输运动模组,其

110、主要功能为承载被加工或被测量零部件实现精密运动或定位,公司在半导体 AOI 领域开发的颗粒检测系统、缺陷检测系统等多种型号运动平台已成功应用于中科飞测的高端晶圆 AOI 检测设备;2)纳米精纳米精度运动及测控系统度运动及测控系统:主要功能承载晶圆按照指定的运动轨迹做高速超精密运动并完成一系列曝光所需动作,包括上下片、对准、晶圆面型测量和曝光等;3)其他超其他超精密精密测控装备部件测控装备部件:公司生产的静电卡盘静电卡盘用以减少和消除由设备和安装基座间的振动传递,在集成电路制造中是 PVD 设备、刻蚀机、离子注入机等高端装备的核心部件。在超精密测控装备整机超精密测控装备整机领域,公司产品主要包括

111、晶圆级检核设备、激光退火设备。1)晶圆级键合设备晶圆级键合设备:公司的晶圆级键合设备采用了晶圆面对面对准的方式,能够适应更多基底材料的晶圆种类,通过采用精密控制技术和图形分析算法,使晶圆的对准精度达到 150nm,满足晶圆级混合键合、低温键合等工艺需求,并能对键合后的晶圆实时监测反馈至系统,提升良率。2)激光退火设备激光退火设备:公司面向 IGBT、SiC 功率器件制造,推出了具备双激光退火技术的新型装备,并通过对超薄晶圆和大翘曲晶圆的精确定位、扫描及高效可靠的传输,公司生产的激光退火设备作为工业级产品直接应用于功率半导体中功率器件的生产制造。3.10 江丰电子:国内靶材龙头企业,进军半导体精

112、密零部件领域江丰电子:国内靶材龙头企业,进军半导体精密零部件领域 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 30 行业深度分析报告/证券研究报告 江丰电子是我国本土靶材的龙头企业,在半导体领域已具备一定的国际竞争力。公司主营业务为超高纯金属材料的溅射靶材超高纯金属材料的溅射靶材以及半导体产业装备机台的关键零半导体产业装备机台的关键零部件。部件。公司是国内靶材龙头企业,自成立以来专注于高纯金属溅射靶材的研发及生产。高纯金属溅射靶材是半导体、平板显示器、太阳能电池等领域生产所需的关键材料之一,是具有高附加值的功能性材料。超高纯溅射靶材超高纯溅射靶材包括铝靶、钛靶、钽靶、铜靶以及各种超高纯金

113、属合金靶材等,公司的这些产品主要应用于半导体、平板显示器、太阳能电池等领域。在超大规模集成电路用高纯金属靶材领域,公司成功打破美国、日本跨国公司的垄断格局,填补了国内电子材料行业的空白。目前,公司生产的钽靶、钛靶、铝靶已经实现 5nm 技术节点的量产。公司生产的半导体设备零部件包括金属、陶瓷、树脂金属、陶瓷、树脂等多种材料经复杂工艺加工而成的精密零部件,主要用于半导体芯片半导体芯片以及液晶面板生产线的机台,覆盖了包括 PVD、CVD、刻蚀、离子注入以及产业机器人等应用领域。具体产品包括 1)PVD 机台用压环(机台用压环(Clamp Ring)、准直器()、准直器(Collimator),),

114、2)CVD、刻蚀机台用、刻蚀机台用零部件零部件 face plate、气体喷淋头(、气体喷淋头(shower head),3)化学机械研磨机)化学机械研磨机台用金刚石研台用金刚石研磨片、保持环(磨片、保持环(Retaining Ring)等。)等。根据应用客户,公司生产的零部件可以分为两大类:一类应用于芯片生产设备制一类应用于芯片生产设备制造厂商造厂商,包括工艺零部件和腔体工艺零部件和腔体等;另一类应用于晶圆制造过程中的关键工艺零用于晶圆制造过程中的关键工艺零部件。部件。近年来,公司及时把握零部件的成长时机,努力扩大生产规模,目前已经建成浙江余姚、上海奉贤、沈阳沈北三个零部件生产基地,在各基地

115、建成了包括超精密加工、特种焊接、表面处理、超级净化清洗等零部件生产的全工艺、全流程的生产体系。目前,在半导体领域,公司已成为台积电、台积电、SK 海力士、中芯国际、海力士、中芯国际、联华电子联华电子等全球知名半导体厂商的供应商。表5.江丰电子产品布局 分类分类 产品产品 半导体用超高纯金属溅射靶材 高纯铝及铝合金靶材、高纯钛靶材及钛环、高纯铜、铜合金靶材、铜环、铜阳极、高纯钽、钽合金靶材及钽环 液晶平板显示器 G4.5、G5、G5.5、G6、G8.5、G10.5 代超高纯铝、铜、钼、钛靶材;PVD 机台用防着板、坩埚以及 CFRP 液晶玻璃搬运部件 半导体用精密零部件 PVD 机台用 Clam

116、p Ring、Collimator;CVD、etching 机台用 face plate、shower head 等;化学机械研磨机台用金刚石研磨片、Retaining Ring 等。数据来源:江丰电子官网、财通证券研究所 2021 年,公司取得营业收入 15.9 亿元,同比增长 36.64%,其中,零部件实现销售额 1.84 亿元,同比增长 239.96%,公司实现归母净利润 1.07 亿元。2022 年上半 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 31 行业深度分析报告/证券研究报告 年,公司实现营收 10.9 亿元,同比增长 50.18%,其中零部件实现销售额 1.77 亿元,

117、同比增长 149.58%,公司实现归母净利润 1.55 亿元,同比增长 156.24%。图26.江丰电子主营业务构成(亿元)图27.江丰电子主营业务毛利率变化(%)数据来源:WInd、财通证券研究所 数据来源:WInd、财通证券研究所 4 风险提示风险提示 国际宏观环境恶化风险国际宏观环境恶化风险:近年来国际贸易摩擦频现,部分国家通过施加贸易壁垒等方式试图制约我国相关产业发展。中美贸易摩擦存在不确定性,如果美国出台相关制裁政策阻断国内行业所需原材料的供应,将会对产业的供应链造成一定冲击。若国际间关系恶化,将会导致国外原材料无法及时供应,阻滞国内产业的发展。国际半导体设备产业更新迭代风险国际半导

118、体设备产业更新迭代风险:半导体产业遵循“一代技术、一代工艺、一代设备”的规律,半导体设备和半导体设备精密零部件必须紧跟下游需求不断研发升级,对于行业内公司不断提出更高要求。而目前半导体设备先进生产技术基本被美国、日本等国家垄断,随着下游需求端对产品的要求不断提高,国内行业有可能面临技术上“卡脖子”的风险,进而影响无法满足国内市场的需求,同时减弱我国产品在海外市场的竞争力。宏观经济及行业波动风险宏观经济及行业波动风险:半导体精密零部件行业受半导体设备厂商、晶圆厂及终端消费市场的需求波动影响较大。若经济在将来发生变动,导致计算机、消费电子、网络通信、汽车电子等终端消费市场需求下降,则会致使半导体设

119、备厂商、晶圆厂商产能过剩,继而大幅削减资本性支出,最终影响整个行业的研发进程和增长空间。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 32 行业深度分析报告/证券研究报告 政府补助及政策变动风险政府补助及政策变动风险:半导体精密零部件行业属于高新技术产业,享受国家税收优惠政策。若未来国家调整相关产业政策,则会对整个半导体产业造成影响。谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 33 行业深度分析报告/证券研究报告 分析师承诺分析师承诺 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,并注册为证券分析师,具备专业胜任能力,保证报告所采用的数据均来自合规渠道,分析逻辑基于作者的职业理解

120、。本报告清晰地反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响,作者也不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。资质声明资质声明 财通证券股份有限公司具备中国证券监督管理委员会许可的证券投资咨询业务资格。公司评级公司评级 买入:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅大于 10%;增持:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在 5%10%之间;中性:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在-5%5%之间;减持:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅小于-5%;无评级:由于我们无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件,或者其他原因,致使我们无

121、法给出明确的投资评级。行业评级行业评级 看好:相对表现优于同期相关证券市场代表性指数;中性:相对表现与同期相关证券市场代表性指数持平;看淡:相对表现弱于同期相关证券市场代表性指数。免责声明免责声明 。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告的信息来源于已公开的资料,本公司不保证该等信息的准确性、完整性。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用,并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的邀请或向他人作出邀请。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,本报告所指的证券或投资标的价格、价值及投资收入可能会波动。在不同时期,本公司可发出与本报

122、告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司通过信息隔离墙对可能存在利益冲突的业务部门或关联机构之间的信息流动进行控制。因此,客户应注意,在法律许可的情况下,本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易,也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下,本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下,本公司不对任何人使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。本报告仅作为客户作出投资决策和公司投资顾问为客户提供投资建议的参考。客户应当独立作出投资决策,而基于本报告作出任何投资决定或就本报告要求任何解释前应咨询所在证券机构投资顾问和服务人员的意见;本报告的版权归本公司所有,未经书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用,或再次分发给任何其他人,或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。信息披露信息披露

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