半導體零部件精密加工，半導體產業國產替代新機會的企業加速發展
隨著科技的飛速發展，半導體產業已成為現代電子信息產業的核心。在這一領域，半導體零部件的精密加工技術更是決定產品質量與性能的關鍵因素。近年來，我國半導體精密加工產業迎來了國產替代的新機遇，不僅為產業發展注入了新的活力，也為我國在全球半導體市場的地位提升提供了有力支撐。
一、半導體零部件精密加工產業的重要性
半導體零部件是構成半導體器件的基礎，其加工精度和質量直接關系到整個半導體產品的性能。精密加工技術涵蓋了微納加工、超精密研磨、拋光等多個環節，對加工設備、工藝和材料都有著極高的要求。因此，擁有先進的精密加工技術，對于提升我國半導體產業的國際競爭力具有重要意義。
二、國產替代新機遇的崛起
隨著全球半導體市場的格局變化，以及我國半導體產業的快速發展，國產替代已成為不可逆轉的趨勢。在半導體零部件精密加工領域，國內企業通過技術創新和產業升級，不斷提升自身實力，逐步打破了國外技術壟斷，為我國半導體產業的發展贏得了更多的話語權。
三、國產替代帶來的挑戰與機遇
國產替代雖然帶來了新的發展機遇，但同時也面臨著諸多挑戰。技術上的差距、市場認知的不足、國際競爭的壓力等，都是國內企業需要面對的問題。然而，正是這些挑戰，激發了國內企業的創新潛能，推動了產業技術的不斷進步。通過加大研發投入、優化產業結構、拓展應用領域等措施，國內企業有望在半導體零部件精密加工領域實現更大規模的國產替代。
四、未來展望
展望未來，隨著國內半導體精密加工技術的不斷突破和市場需求的持續增長，我國半導體零部件精密加工產業將迎來更加廣闊的發展空間。同時，隨著國產替代的深入推進，國內企業將有更多機會參與到全球半導體市場的競爭中，為推動我國半導體產業的全面升級提供有力支撐。
在半導體零部件精密加工產業中，國產替代新機遇的崛起不僅為國內企業提供了寶貴的發展機會，也為我國在全球半導體市場的地位提升打下了堅實基礎。我們有理由相信，在不遠的將來，我國半導體精密加工產業將在國際舞臺上展現出更加耀眼的光芒。
半導體零部件是半導體設備實現其核心工藝功能的基礎，是半導體產業發展的基石之一，是典型的“卡脖子”領域。半導體零部件細分市場多，單一市場規模小、技術壁壘高、產業人才稀缺，全球主要供應商集中在歐美日企業，不利于我國半導體產業的供應鏈安全和產業發展。
近年來隨著下游我國國產半導體設備實現突破，各類設備國產化率不斷提高，設備產量的持續提升帶動上游國產零部件行業的發展，帶來投資機會。
01
基本概念
半導體零部件是半導體設備的核心，設備性能由零部件決定。
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。半導體設備廠商的成本構成中，80%-90%為直接材料，這其中絕大多數為零部件。半導體設備企業的生產過程主要為組裝生產，真正核心的技術工藝要求需要以精密零部件作為載體來實現。因此，半導體設備零部件對于半導體設備能否實現性能指標非常關鍵。
按照商業模式分類，半導體零部件可以分為精密機加件和通用外購件。精密機加件由半導體設備公司自行設計，委外加工生產。這種合作模式下，真正核心的技術掌握在設備廠商手中，生產企業創造的附加值有限，且限制了拓展客戶的空間。通用外購件是半導體設備企業和下游晶圓廠認可的通用型、標準化零部件，可用于不同設備公司的不同設備，也會被用作產線上的備用耗材。這種零部件企業自身掌握核心技術，產品迭代能夠推動產業進步。從投資角度，應當聚焦生產通用外購件的企業。
對于通用外購件模式的零部件，按照材料和功能可以分為十二大類。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、運動部件、電控部件以及其他部件。不同細分領域的難點差異很大，例如，石墨件難點在于表面處理的工藝和潔凈度控制，精密加工能力；密封件難點在于材料性質、加工形狀等等。
資料來源：《半導體零部件產業現狀及對我國發展的建議》（朱晶），華福證券研究所
半導體設備通常由大量不同品類的零部件組成。以光刻機為例，最先進的光刻機需要使用超過10萬個零部件。結構相對簡單的化學氣相沉積CVD系統，也需要包括真空系統、氣體傳輸系統、能量系統、工藝自動控制系統等一系列部件系統組成。因此，對于零部件企業而言，必須拓展不同領域下游客戶應用，才能實現業績增長。上游零部件和下游設備“多對多”的產業鏈關系，導致了半導體零部件行業市場碎片化的特點，單一產品的市場空間小，只能滿足少量企業生存。因此，半導體零部件行業企業的后期發展大多需要通過并購整合構建多品類的產品線，才能支持企業不斷成長。
除市場空間的制約外，半導體零部件技術要求高、不同品類技術差異大也成為行業的進入門檻。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。另外，不同類型零部件的關鍵技術要求差異巨大，單一企業很難同時掌握多種關鍵技術。以晶圓廠采購零部件中金額占比超過10%的石英件、射頻電源、各種泵為例：石英件需要企業長期工藝參數經驗積累；射頻電源需企業在機電技術上實現突破，并針對客戶需求進行專項開發；泵類考驗企業在精密加工和精密控制上的能力。
半導體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，具有技術密集、交叉學科的特點。這種跨學科交叉融合的特點，形成了對產業人才的高要求。半導體零部件的研發設計、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。能否找到滿足產業需求的相關人才，成為半導體零部件企業發展的一大挑戰。
02
產業視角
半導體設備的不斷升級是推進半導體制程前進的關鍵，帶動上游半導體零部件產業持續增長。
半導體設備是半導體產業技術進步的源泉。半導體行業遵循“一代技術、一代工藝、一代設備”的產業規律，半導體設備是使半導體行業延續“摩爾定律”的瓶頸和關鍵。從半導體制造產業視角看，半導體設備占半導體下游制造投資的大頭，占比達到70-80%。根據SEMI統計，2022年全球半導體設備市場規模約1175.7億美元。根據全球半導體設備廠商公開披露信息，半導體設備公司毛利率一般在40%-45%左右，按成本中約80%為零部件估計，全球半導體零部件市場規模達到500億美元以上。
半導體零部件決定半導體設備供應鏈的穩定性和供應鏈安全。半導體零部件在產業鏈中的直接客戶為設備廠商、晶圓廠或IDM客戶。在景氣上行階段，零部件的短缺往往制約著設備廠商能否按時交貨。TrendForce數據顯示，2022年上半年，半導體設備交期面臨延長至18-30個月不等的困境，究其原因，零部件的短缺是重要痛點。
海外為主的供應鏈疊加美國政策風險影響我國半導體產業安全，國產替代勢在必行。全球半導體零部件市場被歐美日企業主導。據VLSI數據，全球半導體零部件供應商CR10長期穩定于50%，國內半導體零部件企業尚無參與全球市場競爭的能力，歐美日廠商合計占據海外份額的90%以上。這種供應格局也限制了中國半導體設備企業的發展。從海外采購的關鍵零部件設備受采購限制、備貨周期、歧視性政策等影響，國內半導體設備企業發展慢。2022年10月7日，美國商務部產業安全局（BIS）宣布了一系列在《出口管理條例》下針對中國的出口管制新規，BIS這項新的半導體出口限制政策涉及到對中國的先進計算、半導體先進制造進行出口管制；具體要限制美國的半導體設備在國內應用到16/14nm及以下工藝節點（非平面架構）的邏輯電路制造、128層及以上的3D NAND工藝制造、18nm及以下的DRAM工藝制造；對中國超級計算機或半導體開發或生產最終用途的項目進行限制；限制美國公民支持中國半導體制造或者研發。此次美國商務部產業安全局新規明確對半導體先進制程設備、半導體設備零部件進行出口限制，將影響我國下游先進半導體芯片的生產制造產業的發展，因此全力扶持我國自主可控的半導體設備產業及一個安全可靠的供應鏈體系勢在必行。
03
市場分析
中國半導體零部件產業的發展與下游半導體設備發展息息相關。在過去，半導體設備基本依賴進口的情況下，海外設備廠商有自己的配套零部件供應商，國內企業技術和產業經驗差距大，難以實現商業突破。沒有上游產業基礎的情況下，國內設備企業也難以做到媲美進口產品的性能，國產設備也遲遲無法實現突破。
中美之間貿易和科技競爭改變了半導體產業發展的格局。在美國收緊對我國芯片產業鏈核心設備和技術出口的影響下，中國半導體設備企業與國內晶圓廠共同努力，在國內使用的半導體設備國產化率快速提升。
零部件的生產需要一定的采購規模的支撐，因此下游設備產量的逐步擴大對上游發展至關重要。在清洗、CMP、熱處理等部分領域，國產化率超過30%，國產企業已經實現立足，并形成了一定的產量規模。在刻蝕、薄膜沉積等市場較大的設備領域，國產龍頭公司實現了客戶驗證的突破，隨著產量提升逐步帶動上游零部件產業的發展。
資料來源：SEMI，中商產業研究院，國金證券研究所
國產半導體零部件國產化剛剛起步。當前在如石英件、噴淋頭、泵等部分領域國產自給率達到了10%以上，實現了一定程度的國產替代突破，而在一些更細分的領域，如閥門、電控等領域，國產化率仍低于1%。國產化率未實現提升的根源在于國產半導體設備產業仍處于發展初期，設備企業關注點在于工藝參數的提升，替換關鍵零部件可能帶來工藝參數的不穩定和客戶投訴風險，因此設備企業在供應鏈上趨于保守，對海外成熟零部件供應鏈依賴度較高。但隨著美國BIS新規的影響，國產設備企業已經意識到海外供應鏈的固有風險和脆弱性，正在進一步加強對國產半導體零部件供應商的扶持，加速零部件產品驗證進度，盡早實現全國產化零部件的半導體設備的生產。
資料來源：芯謀研究，安信證券研究中心
從國產優勢產業升級到半導體級產品，是零部件重要成長路徑。半導體產品的生產過程與泛半導體領域具有共性，所需要的設備和零部件也具有一定的通用性。在光伏電池和顯示面板領域，也需要使用大量的類似零部件，只是對產品的精度和性能要求要低于半導體集成電路領域。近年來光伏和面板行業已逐步發展為我國的優勢產業，并帶動上游精密制造業和零部件產業的發展。相關產業的企業在現有技術和產量的基礎上，向更高端的半導體領域升級。
04
投資機會和未來展望
中國半導體產業結構的深刻變化，特別是供給端的變化是半導體零部件行業投資最核心的邏輯。零部件產業細分市場眾多，把握投資節奏非常重要，一定要伴隨下游設備國產化的推進節奏，聚焦“卡脖子”的細分領域進行投資。
制造業產業的發展進步，就是在已經成熟的科學原理基礎上，經過技術與工藝上持續的微創新優化，并將這些優化經驗成果通過工程學的方式固化為生產線與供應鏈的過程。這個過程既需要產業工人與高級工程師的龐大規模的人才體系，還需要上下游產業品類完整、快速響應的供應鏈網絡作為支撐。半導體零部件產業是中國發展成為全球最大半導體制造基地的供應鏈基礎，支持中國半導體零部件產業發展，具有重要的戰略意義。
半導體零部件精密加工，半導體產業國產替代新機會的企業加速發展
04-12-2024
