（报告出品方/作者：广发证券，代川、孙柏阳）
一、半导体零部件：空间广阔，机械类部件占比高（一）半导体设备市场空间持续增长，前道设备占比超 80%
以集成电路为例，半导体设备可分为前道工艺设备（晶圆制造）和后道工艺设备（封 装测试）两大类。在晶圆前道制造的工艺包括氧化/扩散、光刻、刻蚀、离子注入、 薄膜生长、清洗与抛光、金属化等七个步骤。根据wind数据，2021全球半导体设备 销售额达1026亿美元，2016-2021年全球半导体设备销售额CAGR为20.01%；2021 年中国大陆半导体设备销售额为296亿美元，2016-2021年大陆半导体设备销售额 CAGR为35.60%。国内半导体设备增速更快，国内半导体设备销售额占比也从2016 年的15.66%提升至2021年的28.86%。
根据SEMI的统计，前道设备占比超过了80%，前道设备中薄膜沉积设备（18%）、光刻设备（24%）、刻蚀设备（10%）、过程控制设备（10%）、清洗设备（6%）、 离子注入设备（2.5%）等在产线中成本占比较高。
（二）半导体零部件的构成与分类
半导体零部件是半导体设备的重要组成，目前分类标准主要有以下两种。 （1）按照集成电路设备腔体流程划分，可分为五大类：电源和射频控制类、气体输 送类、真空控制类、温度控制类、传送装置类。 （2）按照半导体零部件的主要材料和使用功能划分，可分为十二大类，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、 电控部件以及其他部件。
重点零部件梳理
1.半导体真空泵：百亿市场空间，龙头占据主要份额
真空泵应用于单晶硅制造、晶圆加工等多个环节。干式真空泵的生产需要深厚的机 械精密加工技术，同时需要对真空泵的转子材料性能有足够的研发积累，而半导体 工业的技术性要求更高。在半导体行业中，真空泵可用于拉晶、Load Lock、Etching、 CVD、ALD、封装、测试等工序。由于干泵抽真空的能力有限，需要配上涡轮分子 泵将环境抽至高真空。
全球真空领域的主要公司有Edwards Vacuum（英国爱德华兹，被Atlas收购）、Pfeiffer Vacuum（德国普发真空）、Ebara（荏原，日本）、Kashiyama（坚山工业，日本） 等，其中Atlas、Pfeiffer、Ebara均为上市公司。2021年Ebara营收约52.4亿美元； Atlas与Pfeiffer 2020年营收约121.8亿美元、7.6亿美元，这几家龙头公司均为成立 多年的百年企业，在激烈的行业竞争中脱颖而出，技术实力雄厚。 2020年全球真空市场规模为45.8亿欧元（约360亿人民币），半导体行业约150亿人 民币市场空间。根据ISVT，2017-2020年真空的市场规模为44.9/48.8/45.4/45.8亿欧 元，市场规模相对稳定。2020年半导体需求占比达到42%左右，半导体领域真空市 场需求约19.1亿欧元（约152亿人民币）。按照2020年头部真空泵公司营收金额， Atlas Copco和Pfeiffer市占率分别达47.77%、13.51%；国内真空泵头部企业汉钟精 机2021年真空产品营收约1.00亿美元，市占率为1.78%。全球真空市场集中度较高， 龙头占据绝大部分份额。
2.射频电源：寡头主导，集中度较高
全球射频电源领域的主要公司有Advanced Energy（美国先进能源工业）、MKS Instrument（美国万机仪器）等，均为上市公司。2021年Advanced Energy营收约 14.6亿美元；MKS 2021年营收约29.5亿美元。这两家龙头公司均成立超过40年，技 术储备充足。按我们本文对2021年半导体零部件市场空间测算结果（369亿美元） 及RF generator的占比（10%），得到2021年半导体射频电源的市场空间在36.9亿 美元。2021年，MKS Instrument 与 Advanced Energy在半导体领域营收分别为18 亿美元和7.1亿美元，市占率分别为48.8%、19.2%，集中度较高。
（三）从核心半导体设备视角，机械类零部件占比最高
我们对价值量占比较高的光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备核心公司进行分析。 结论包括：（1）上游供应商集中度相对分散，三类关键设备对应的国内龙头供应商 CR5保持在30%左右；（2）机械类零部件占比较高，且核心部件较依赖进口。
1.光刻设备：光刻机、涂胶/显影机
光刻设备主要包括光刻机和涂胶显影设备等。光刻机龙头ASML占据光刻设备主要市 场份额；涂胶显影设备市场主要参与者包括东京电子（Tel）、迪恩士（DNS）、德 国苏斯微（SUSS）及国内厂商芯源微。（1）涂胶显影设备：以国内涂胶显影设备 龙头芯源微为例，其核心零部件包括机械手、离心电机、高精热盘、胶泵及控制器、 喷嘴等，核心供应商包括NIDEC SANKYO、SMC（中国）等。（2）光刻设备：以 光刻机龙头ASML为例，2021年产品相关关键供应商超过200家，成本占比超过90%。 主要供应商包括VDL、Aalberts、Zeiss、Prodrive、Trumpf等公司，主要零部件包 括激光器、光学元件、定制元件、半导体分拣机器人等。
2.刻蚀设备
刻蚀采用的等离子体源主要包括容性等离子体和感性等离子体。刻蚀设备主要厂商 包括LAM、TEL、AMAT等海外龙头，国内头部企业包括中微公司和北方华创。以中 微公司为例，中微公司是国内刻蚀与MOCVD龙头，与全球450家以上供应商合作， 关键供应商超过了90家。根据公司招股书，近年公司机械类原材料采购占比超过40%。 公司核心供应商包括超科林、Ferrotec、万机仪器等，2016-2018年来自美国的采购 额占比位于11%-13%之间。
3.镀膜：薄膜沉积设备
镀膜主要采用薄膜沉积设备。主要厂商包括AMAT、LAM、TEL、ASMI等海外龙头， 国内头部企业为拓荆科技。以拓荆科技为例，公司主要产品包括PCD、CVD、ALD 等。根据公司招股书，近年公司原材料采购占比最高的是机械类和电气类，占比达 50%。公司核心供应商包括超科林、Rorze Corporation、MKS等，前五大供应商相 对稳定。（报告来源：未来智库）
（四）半导体零部件市场空间测算
半导体零部件市场空间推算：按照半导体设备市场空间×成本率×直接材料占比， 可以得到半导体零部件的市场空间。假设参数，（1）半导体设备市场空间：按照前 述数据全球半导体设备2021年市场空间达1026亿美元。（2）半导体设备毛利率：根据全球半导体设备头部公司2021年销售额推算市占率（TEL取最新2020财年营收 数据），前五大企业的市占率之和超过了75%。头部公司应用材料、阿斯麦、泛林 的毛利率稳定在40%-50%；东京电子稳定在40%左右；科磊稳定在60%左右。考虑 前三大企业市占率较高，且毛利率高于其他企业，我们假设半导体设备毛利率为45%， 估计成本率为45%。（3）成本中的直接材料占比：根据国内光刻、刻蚀、薄膜沉积 领域头部企业的公布，假设直接材料占比为90%，我们留出安全边际，假设成本中 零部件占比为80%。 结合上述假设，得到： 2021年全球半导体零部件的市场空间为369亿美元（1026×45%×80%）； 2021年中国半导体零部件的市场空间为107亿美元（296×45%×80%）。
二、产品碎片化，企业小而精（一）碎片化特征显著，外资品牌主导
半导体零部件涉及众多分支，细分部件呈现显著碎片化的特点。根据芯谋数据发布 的《中国半导体卡脖子的源头之一：设备零部件》统计，按照采购金额，目前价值 量占比最高的零部件是石英，约为11%，零部件价值分布碎片化特征显著。目前行 业内多数公司呈现“小而精”的特点，大多数公司会专注于特定工艺或产品。 零部件企业特点：多领域适配。与半导体设备的高专用相比，半导体零部件企业的 下游客户往往涉及多个领域。如MKS（万机仪器），其下游客户涉及领域包括半导 体、电子、工业技术、医疗健康、国防等。
（二）头部企业发展的两种不同模式，外沿并购是共性
以半导体零部件头部企业超科林半导体（UCTT）、万机仪器（MKS）为例。两家 企业代表两种不同的发展模式，我们归纳为（1）类型一：专用中的专用。以超科林 半导体（UCTT）为代表，产品高度适配于半导体设备；（2）类型二：专用中的通 用。以万机仪（MKS）为代表，产品适配于几个特定行业，通用属性更强。
1.类型一之典型企业：超科林半导体（UCTT）
半导体业行业收入占比达91%。公司产品包括精密机器人解决方案、气体输送系统、 各种工业和自动化生产设备产品，以及包括晶圆清洗模块、化学品输送模块、顶板 组件、框架组件和工艺模块在内的子系统。公司还提供各种零部件，如超洁净阀门、 高纯度连接器、工业过程连接器和阀门、气动执行器、歧管和安全解决方案、软管、 气体输送系统和压力表。2021年，公司来自半导体行业的收入占比达91%，包括IDM、 Foundry、OEM及零部件供应。
公司下游核心客户为应用材料及泛林集团，充分受益于半导体设备高景气。2019至 2021年，应用材料及泛林集团贡献公司营收的66.9%、67.1%和64.0%。公司近年来 业绩稳定增长，2016年至2021年，公司营收从5.63亿美元增长至21.02亿美元， CAGR为30.14%。公司2021年营收同比增长50.25%，部分原因是收购以色列公司 Ham-Let（控制阀配件、软管制造商），收购贡献了1.875亿美元收入，占增量的26.7%。
复盘：围绕核心业务并购，公司近五年成长加速。公司核心战略围绕半导体设备供 应，近年收购进程加速，完善在半导体领域的产品矩阵。公司2012年收购AIT，丰 富客群，并完善自身的制造实力。2015年先后收购了Marchi与Miconex，前者设计 和制造特种加热器，热电偶和温度控制器，为客户提供灵活的加热元件和热解决方 案；后者是一家先进的塑料精密制造的供应商，扩大了公司对现有客户的供应能力。 2018年收购QGT，该公司为半导体和相关行业提供超高纯度外包零件清洁、工艺工 具零件重涂、表面处理和分析服务。2019年收购DMS，增强公司的焊件实力。2021 年收购Ham-Let，开发并建立了内部粉末涂层能力，提升公司在传输系统实力。
2.类型二之特征较强的企业：万机仪器（MKS）
半导体领域营收占比分布于50%-70%之间。公司成立于1961年，是仪器、系统、子 系统和过程控制解决方案的供应商，可测量、监控、交付、分析和控制先进制造工 艺关键参数。公司下游客户分布于半导体、工业技术、生命科学、国防等领域。在 半导体领域，公司产品用于薄膜沉积、刻蚀、清洗、光刻、检测等多个缓解，公司 前两大客户是应用材料及泛林集团。公司作为业务相对分散的零部件头部企业，近 十年来源于半导体领域的收入占比介于50%-70%之间。 下游客户分散，半导体行业收入增速波动影响较小。因零部件厂商收入取决于设备 商资本开支，设备商的开支取决于行业对半导体的需求，零部件厂商相关的业务收 入存在波动。公司下游客户分散，来自最核心下游客户应用材料及泛林的收入占比 稳定在20%-30%。2019至2020年，受行业周期波动影响，公司来自应用材料及泛 林的营业收入均小于10%。
（一）富创精密：精密零部件国内领先，进入头部设备商供应链
国内半导体设备精密零部件领军企业，规模快速增长。公司实现量产应用于7纳米制 程的半导体设备零部件，处于行业领先地位。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，主要应用于半导体设备。2019年至2021年，公司 产品应用于半导体设备的比例从69.7%提升至88.2%；公司营收规模从2018年的 2.25亿元增长至2021年的8.43亿元，提升274.6%。 进入多家主流半导体设备供应商：公司产品性能优秀，达到国际标准。（1）国际市 场：公司已进入TEL、日立、ASMI等全球半导体设备龙头厂商供应链体系。（2） 国内市场：公司客户包括北方华创、屹唐股份、中微公司、拓荆科技、华海清科、 芯源微、等主流国产半导体设备厂商。公司近年海外占比较高，2021年海外占比达 61%，其中北美占比38.4%，因公司与头部半导体设备商合作密切。
从毛利率视角：产品结构变化，整体稳中有进。公司综合毛利率从2019年的16.2% 提升至2021年的30.99%。分产品看，（1）模组产品：公司模组产品因需要外采较 多的元器件，整体毛利率略低于其他产品；因产品定制化为主，公司效率提升、工 序优化、叠加原材料价格有所下降，产品毛利率呈现持续上行的趋势。（2）其他产 品：2019年-2020年，行业景气度回升，受益于产能利用率提升，公司产品毛利率 有所提升；2021年来，公司在国内营业收入占比有所提升，为保障国内半导体设备 供应稳定性，公司内销产品的毛利率会较外销低。
（二）华卓精科：精密测控领先企业，毛利率较高
国内精密测控领先企业，下游涉及多领域。公司主要产品包括超精密测控装备部件 （运动系统及技术开发、纳米精度运动及测控系统、静电卡盘、隔振器）和超精密 测控装备整机（晶圆键合设备、激光退火设备）。2017年至2020年，公司营收从0.54 亿元增长至1.52亿元，CAGR达41.2%。2020年归母净利润有所起伏，因公司增加 人员、办公楼投入使用折旧增加，费用率增加所致。 产品性能强，配套国内头部公司及高校。公司精密运动系统已经批量生产与制造， 主要客户包括中科飞测、上海微电子、新诺微电子等，公司同时为中科大、南京大 学、暨南大学等多所高校和科研机构提供产品和技术服务。2018-2020年，公司客 户集中度CR5分别为50.23%、53.57%和58.03%。
（三）新莱应材：领先高洁净材料制造商，供应龙头企业
主要产品为高洁净真空室、泵、阀、法兰、管件、管道等，属于带有通用性质的高 纯工艺中高洁净流体管路系统和超高真空系统的关键组件。主营业务中的高洁净应 用材料和高纯及超高纯应用材料产品涵盖半导体 、光电、光伏、生物医药、精细化 工、食品饮料等行业。 半导体领域，供应国内外龙头公司。在半导体领域公司产品通过了应用材料、泛林 集团等全球一流半导体设备客户认证。公司实现对北方华创、中微半导体、中芯国 际、长江存储、无锡海力士的批量供货。公司产品的洁净度达到纳米等级，成为与 美国、日本同步的先进半导体气体管道系统材料制造商。
（四）华亚智能：高端精密构件领先，半导体领域增长迅速
高端精密金属结构件领先企业，产品多领域应用。公司深耕全球精密金属结构制造 市场，向国内外高端设备制造商提供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。 半导体领域，公司进入头部半导体设备企业供应链。公司客户为超科林、ICHOR、 捷普、天弘、依工电子等设备商，公司已进入应用材料、泛林、中微半导体的供应 链体系。精密结构件适用于晶圆刻蚀、CVD、晶圆检测、PECVD等环节的半导体设 备。在半导体领域，公司收入较为集中，2019-2021年对超科林、ICHOR和捷普的 营收CR3分别为92.8%、92.0%、89.2%。外销比例高使得公司毛利率处于较高水平。
（五）万业企业：逐步剥离地产业务，半导体业务发力
半导体业务：核心产品由子公司凯世通和嘉芯半导体负责。凯世通主要生产高端离 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。 嘉芯半导体所涉及的产品范围覆盖刻蚀机、快速热处理、薄膜沉积、单片清洗机、 槽式清洗机、尾气处理、机械手臂等8/12英寸半导体设备。 半导体零部件：收购Compart Systems，切入零部件业务。Compart Systems主要 产品包括 BTP（Built To Print）组件、装配件、密封件、气棒总成、气体流量控制 器（MFC）、焊接件等，用于集成电路制造工艺中氧化/扩散、蚀刻和沉积等设备所 需的精确气体输送系统，是全球少数可完成领域组件精密加工全部环节的公司。
（六）江丰电子：国内靶材龙头，零部件业务发展提速
国内靶材龙头，半导体领域具备国际竞争力。公司的高纯金属溅射靶材已实现了规 模化量产，包括铝靶、钛靶、钽靶、铜靶等，打破了我国靶材长期、高度依赖进口 的局面。靶材在晶圆制造环节用于金属溅镀，在芯片封装环节用于贴片焊线的镀膜。 半导体领域，公司成为台积电、SK海力士、中芯国际、联华电子厂商的供应商。公 司取得的成果包括：300mm超高纯钛靶材已在IDM存储芯片头部大厂实现量产交付； HCM铜靶材已得到国际一流芯片代工制造大厂的批量订单。 与头部设备商战略合作，半导体零部件业务加速。公司零部件产品包括PVD设备的 夹紧环、准直器；CVD设备及刻蚀设备用的喷淋头；CMP设备用的金刚石研磨片等。 公司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。2021年，公司半导体零部件业务实现收入1.84 亿元，同比增长239.96%。
（七）汉钟精机：光伏真空泵龙头，逐步迈向半导体领域
真空产品营收快速增长，光伏 半导体双重受益。2017年由于收购台湾新汉钟，公 司真空产品收入大幅增长，从2016年的0.49亿元增长到2.31亿元，同比增长371.4%； 受益于光伏领域积极扩产，公司真空业务收入从2019年的3.69亿元增长至2021年的 10.43亿元，期间CAGR达68.1%。2019年至2021年，真空业务占收入比重升至由 20.43%提升至34.98%。近年真空产品的毛利率稳定在40%左右。公司积极开拓半 导体市场，与国内部分机台商、晶圆厂都已有合作，并有一定的小批量出货。半导 体真空泵领域国产替代空间广阔，将进一步拉动公司成长。 公司拥有半导体用干式真空泵全系列产品。经过不断地技术改善和优化，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真空泵产品，公司产品真空产品 抽气量达到80-7000m3 /h，可满足各制程抽气需求，并拥有SEMI 安全基准验证证书， 根据公司年报，目前有以下三个系列运用在各半导体工艺中：（1）PMF：体积小、 节能，适用于Load Lock、TR、Metrology等干净制程；（2）iPM：体积小、节能， 适用于一般严苛工艺腔，诸如PVD、Ashing、ETCH等工艺；（3）iPH：抗沾黏、 腐蚀、热氮气系统、壳体温度控制，适用于严苛工艺腔，诸如CVD、ALD 等工艺。
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精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站
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