半導(dǎo)體零部件精密加工，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)替代新機(jī)會(huì)的企業(yè)加速發(fā)展
隨著科技的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已成為現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的核心。在這一領(lǐng)域，半導(dǎo)體零部件的精密加工技術(shù)更是決定產(chǎn)品質(zhì)量與性能的關(guān)鍵因素。近年來，我國(guó)半導(dǎo)體精密加工產(chǎn)業(yè)迎來了國(guó)產(chǎn)替代的新機(jī)遇，不僅為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了新的活力，也為我國(guó)在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的地位提升提供了有力支撐。
一、半導(dǎo)體零部件精密加工產(chǎn)業(yè)的重要性
半導(dǎo)體零部件是構(gòu)成半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)，其加工精度和質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品的性能。精密加工技術(shù)涵蓋了微納加工、超精密研磨、拋光等多個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)加工設(shè)備、工藝和材料都有著極高的要求。因此，擁有先進(jìn)的精密加工技術(shù)，對(duì)于提升我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。
二、國(guó)產(chǎn)替代新機(jī)遇的崛起
隨著全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的格局變化，以及我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)替代已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。在半導(dǎo)體零部件精密加工領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，不斷提升自身實(shí)力，逐步打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展贏得了更多的話語權(quán)。
三、國(guó)產(chǎn)替代帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
國(guó)產(chǎn)替代雖然帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，但同時(shí)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。技術(shù)上的差距、市場(chǎng)認(rèn)知的不足、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的壓力等，都是國(guó)內(nèi)企業(yè)需要面對(duì)的問題。然而，正是這些挑戰(zhàn)，激發(fā)了國(guó)內(nèi)企業(yè)的創(chuàng)新潛能，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步。通過加大研發(fā)投入、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、拓展應(yīng)用領(lǐng)域等措施，國(guó)內(nèi)企業(yè)有望在半導(dǎo)體零部件精密加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更大規(guī)模的國(guó)產(chǎn)替代。
四、未來展望
展望未來，隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體精密加工技術(shù)的不斷突破和市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)半導(dǎo)體零部件精密加工產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間。同時(shí)，隨著國(guó)產(chǎn)替代的深入推進(jìn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)將有更多機(jī)會(huì)參與到全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中，為推動(dòng)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全面升級(jí)提供有力支撐。
在半導(dǎo)體零部件精密加工產(chǎn)業(yè)中，國(guó)產(chǎn)替代新機(jī)遇的崛起不僅為國(guó)內(nèi)企業(yè)提供了寶貴的發(fā)展機(jī)會(huì)，也為我國(guó)在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的地位提升打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。我們有理由相信，在不遠(yuǎn)的將來，我國(guó)半導(dǎo)體精密加工產(chǎn)業(yè)將在國(guó)際舞臺(tái)上展現(xiàn)出更加耀眼的光芒。
半導(dǎo)體零部件是半導(dǎo)體設(shè)備實(shí)現(xiàn)其核心工藝功能的基礎(chǔ)，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石之一，是典型的“卡脖子”領(lǐng)域。半導(dǎo)體零部件細(xì)分市場(chǎng)多，單一市場(chǎng)規(guī)模小、技術(shù)壁壘高、產(chǎn)業(yè)人才稀缺，全球主要供應(yīng)商集中在歐美日企業(yè)，不利于我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈安全和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
近年來隨著下游我國(guó)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備實(shí)現(xiàn)突破，各類設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不斷提高，設(shè)備產(chǎn)量的持續(xù)提升帶動(dòng)上游國(guó)產(chǎn)零部件行業(yè)的發(fā)展，帶來投資機(jī)會(huì)。
01
基本概念
半導(dǎo)體零部件是半導(dǎo)體設(shè)備的核心，設(shè)備性能由零部件決定。
半導(dǎo)體零部件是指在材料、結(jié)構(gòu)、工藝、品質(zhì)和精度、可靠性及穩(wěn)定性等性能方面達(dá)到了半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)要求的零部件，是半導(dǎo)體設(shè)備的基礎(chǔ)和核心，直接決定著設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。半導(dǎo)體設(shè)備廠商的成本構(gòu)成中，80%-90%為直接材料，這其中絕大多數(shù)為零部件。半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)的生產(chǎn)過程主要為組裝生產(chǎn)，真正核心的技術(shù)工藝要求需要以精密零部件作為載體來實(shí)現(xiàn)。因此，半導(dǎo)體設(shè)備零部件對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備能否實(shí)現(xiàn)性能指標(biāo)非常關(guān)鍵。
按照商業(yè)模式分類，半導(dǎo)體零部件可以分為精密機(jī)加件和通用外購(gòu)件。精密機(jī)加件由半導(dǎo)體設(shè)備公司自行設(shè)計(jì)，委外加工生產(chǎn)。這種合作模式下，真正核心的技術(shù)掌握在設(shè)備廠商手中，生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造的附加值有限，且限制了拓展客戶的空間。通用外購(gòu)件是半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)和下游晶圓廠認(rèn)可的通用型、標(biāo)準(zhǔn)化零部件，可用于不同設(shè)備公司的不同設(shè)備，也會(huì)被用作產(chǎn)線上的備用耗材。這種零部件企業(yè)自身掌握核心技術(shù)，產(chǎn)品迭代能夠推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。從投資角度，應(yīng)當(dāng)聚焦生產(chǎn)通用外購(gòu)件的企業(yè)。
對(duì)于通用外購(gòu)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(yùn)動(dòng)部件、電控部件以及其他部件。不同細(xì)分領(lǐng)域的難點(diǎn)差異很大，例如，石墨件難點(diǎn)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(diǎn)在于材料性質(zhì)、加工形狀等等。
資料來源：《半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及對(duì)我國(guó)發(fā)展的建議》（朱晶），華福證券研究所
半導(dǎo)體設(shè)備通常由大量不同品類的零部件組成。以光刻機(jī)為例，最先進(jìn)的光刻機(jī)需要使用超過10萬個(gè)零部件。結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的化學(xué)氣相沉積CVD系統(tǒng)，也需要包括真空系統(tǒng)、氣體傳輸系統(tǒng)、能量系統(tǒng)、工藝自動(dòng)控制系統(tǒng)等一系列部件系統(tǒng)組成。因此，對(duì)于零部件企業(yè)而言，必須拓展不同領(lǐng)域下游客戶應(yīng)用，才能實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。上游零部件和下游設(shè)備“多對(duì)多”的產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系，導(dǎo)致了半導(dǎo)體零部件行業(yè)市場(chǎng)碎片化的特點(diǎn)，單一產(chǎn)品的市場(chǎng)空間小，只能滿足少量企業(yè)生存。因此，半導(dǎo)體零部件行業(yè)企業(yè)的后期發(fā)展大多需要通過并購(gòu)整合構(gòu)建多品類的產(chǎn)品線，才能支持企業(yè)不斷成長(zhǎng)。
除市場(chǎng)空間的制約外，半導(dǎo)體零部件技術(shù)要求高、不同品類技術(shù)差異大也成為行業(yè)的進(jìn)入門檻。由于半導(dǎo)體零部件應(yīng)用于精密的半導(dǎo)體制造，所以相較其他行業(yè)的基礎(chǔ)零部件，其尖端技術(shù)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(fù)雜、要求極為苛刻等特點(diǎn)。另外，不同類型零部件的關(guān)鍵技術(shù)要求差異巨大，單一企業(yè)很難同時(shí)掌握多種關(guān)鍵技術(shù)。以晶圓廠采購(gòu)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(yè)長(zhǎng)期工藝參數(shù)經(jīng)驗(yàn)積累；射頻電源需企業(yè)在機(jī)電技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，并針對(duì)客戶需求進(jìn)行專項(xiàng)開發(fā)；泵類考驗(yàn)企業(yè)在精密加工和精密控制上的能力。
半導(dǎo)體零部件企業(yè)生產(chǎn)過程往往需要兼顧強(qiáng)度、應(yīng)變、抗腐蝕、電子特性、電磁特性、材料純度等復(fù)合功能要求，具有技術(shù)密集、交叉學(xué)科的特點(diǎn)。這種跨學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，形成了對(duì)產(chǎn)業(yè)人才的高要求。半導(dǎo)體零部件的研發(fā)設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用涉及到材料、機(jī)械、物理、電子、精密儀器等跨學(xué)科、多學(xué)科的交叉融合，因此對(duì)于復(fù)合型人才有很大需求。能否找到滿足產(chǎn)業(yè)需求的相關(guān)人才，成為半導(dǎo)體零部件企業(yè)發(fā)展的一大挑戰(zhàn)。
02
產(chǎn)業(yè)視角
半導(dǎo)體設(shè)備的不斷升級(jí)是推進(jìn)半導(dǎo)體制程前進(jìn)的關(guān)鍵，帶動(dòng)上游半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)。
半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的源泉。半導(dǎo)體行業(yè)遵循“一代技術(shù)、一代工藝、一代設(shè)備”的產(chǎn)業(yè)規(guī)律，半導(dǎo)體設(shè)備是使半導(dǎo)體行業(yè)延續(xù)“摩爾定律”的瓶頸和關(guān)鍵。從半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)視角看，半導(dǎo)體設(shè)備占半導(dǎo)體下游制造投資的大頭，占比達(dá)到70-80%。根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約1175.7億美元。根據(jù)全球半導(dǎo)體設(shè)備廠商公開披露信息，半導(dǎo)體設(shè)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(jì)，全球半導(dǎo)體零部件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到500億美元以上。
半導(dǎo)體零部件決定半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和供應(yīng)鏈安全。半導(dǎo)體零部件在產(chǎn)業(yè)鏈中的直接客戶為設(shè)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(shè)備廠商能否按時(shí)交貨。TrendForce數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，半導(dǎo)體設(shè)備交期面臨延長(zhǎng)至18-30個(gè)月不等的困境，究其原因，零部件的短缺是重要痛點(diǎn)。
海外為主的供應(yīng)鏈疊加美國(guó)政策風(fēng)險(xiǎn)影響我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)安全，國(guó)產(chǎn)替代勢(shì)在必行。全球半導(dǎo)體零部件市場(chǎng)被歐美日企業(yè)主導(dǎo)。據(jù)VLSI數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體零部件供應(yīng)商CR10長(zhǎng)期穩(wěn)定于50%，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體零部件企業(yè)尚無參與全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力，歐美日廠商合計(jì)占據(jù)海外份額的90%以上。這種供應(yīng)格局也限制了中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)的發(fā)展。從海外采購(gòu)的關(guān)鍵零部件設(shè)備受采購(gòu)限制、備貨周期、歧視性政策等影響，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)發(fā)展慢。2022年10月7日，美國(guó)商務(wù)部產(chǎn)業(yè)安全局（BIS）宣布了一系列在《出口管理?xiàng)l例》下針對(duì)中國(guó)的出口管制新規(guī)，BIS這項(xiàng)新的半導(dǎo)體出口限制政策涉及到對(duì)中國(guó)的先進(jìn)計(jì)算、半導(dǎo)體先進(jìn)制造進(jìn)行出口管制；具體要限制美國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備在國(guó)內(nèi)應(yīng)用到16/14nm及以下工藝節(jié)點(diǎn)（非平面架構(gòu)）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(duì)中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)或半導(dǎo)體開發(fā)或生產(chǎn)最終用途的項(xiàng)目進(jìn)行限制；限制美國(guó)公民支持中國(guó)半導(dǎo)體制造或者研發(fā)。此次美國(guó)商務(wù)部產(chǎn)業(yè)安全局新規(guī)明確對(duì)半導(dǎo)體先進(jìn)制程設(shè)備、半導(dǎo)體設(shè)備零部件進(jìn)行出口限制，將影響我國(guó)下游先進(jìn)半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此全力扶持我國(guó)自主可控的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)及一個(gè)安全可靠的供應(yīng)鏈體系勢(shì)在必行。
03
市場(chǎng)分析
中國(guó)半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與下游半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展息息相關(guān)。在過去，半導(dǎo)體設(shè)備基本依賴進(jìn)口的情況下，海外設(shè)備廠商有自己的配套零部件供應(yīng)商，國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)差距大，難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)突破。沒有上游產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的情況下，國(guó)內(nèi)設(shè)備企業(yè)也難以做到媲美進(jìn)口產(chǎn)品的性能，國(guó)產(chǎn)設(shè)備也遲遲無法實(shí)現(xiàn)突破。
中美之間貿(mào)易和科技競(jìng)爭(zhēng)改變了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局。在美國(guó)收緊對(duì)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)鏈核心設(shè)備和技術(shù)出口的影響下，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)與國(guó)內(nèi)晶圓廠共同努力，在國(guó)內(nèi)使用的半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率快速提升。
零部件的生產(chǎn)需要一定的采購(gòu)規(guī)模的支撐，因此下游設(shè)備產(chǎn)量的逐步擴(kuò)大對(duì)上游發(fā)展至關(guān)重要。在清洗、CMP、熱處理等部分領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)化率超過30%，國(guó)產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)立足，并形成了一定的產(chǎn)量規(guī)模。在刻蝕、薄膜沉積等市場(chǎng)較大的設(shè)備領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)龍頭公司實(shí)現(xiàn)了客戶驗(yàn)證的突破，隨著產(chǎn)量提升逐步帶動(dòng)上游零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
資料來源：SEMI，中商產(chǎn)業(yè)研究院，國(guó)金證券研究所
國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體零部件國(guó)產(chǎn)化剛剛起步。當(dāng)前在如石英件、噴淋頭、泵等部分領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)自給率達(dá)到了10%以上，實(shí)現(xiàn)了一定程度的國(guó)產(chǎn)替代突破，而在一些更細(xì)分的領(lǐng)域，如閥門、電控等領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)化率仍低于1%。國(guó)產(chǎn)化率未實(shí)現(xiàn)提升的根源在于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，設(shè)備企業(yè)關(guān)注點(diǎn)在于工藝參數(shù)的提升，替換關(guān)鍵零部件可能帶來工藝參數(shù)的不穩(wěn)定和客戶投訴風(fēng)險(xiǎn)，因此設(shè)備企業(yè)在供應(yīng)鏈上趨于保守，對(duì)海外成熟零部件供應(yīng)鏈依賴度較高。但隨著美國(guó)BIS新規(guī)的影響，國(guó)產(chǎn)設(shè)備企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到海外供應(yīng)鏈的固有風(fēng)險(xiǎn)和脆弱性，正在進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體零部件供應(yīng)商的扶持，加速零部件產(chǎn)品驗(yàn)證進(jìn)度，盡早實(shí)現(xiàn)全國(guó)產(chǎn)化零部件的半導(dǎo)體設(shè)備的生產(chǎn)。
資料來源：芯謀研究，安信證券研究中心
從國(guó)產(chǎn)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)到半導(dǎo)體級(jí)產(chǎn)品，是零部件重要成長(zhǎng)路徑。半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)過程與泛半導(dǎo)體領(lǐng)域具有共性，所需要的設(shè)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(lǐng)域，也需要使用大量的類似零部件，只是對(duì)產(chǎn)品的精度和性能要求要低于半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域。近年來光伏和面板行業(yè)已逐步發(fā)展為我國(guó)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，并帶動(dòng)上游精密制造業(yè)和零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。相關(guān)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)在現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，向更高端的半導(dǎo)體領(lǐng)域升級(jí)。
04
投資機(jī)會(huì)和未來展望
中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的深刻變化，特別是供給端的變化是半導(dǎo)體零部件行業(yè)投資最核心的邏輯。零部件產(chǎn)業(yè)細(xì)分市場(chǎng)眾多，把握投資節(jié)奏非常重要，一定要伴隨下游設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的推進(jìn)節(jié)奏，聚焦“卡脖子”的細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行投資。
制造業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，就是在已經(jīng)成熟的科學(xué)原理基礎(chǔ)上，經(jīng)過技術(shù)與工藝上持續(xù)的微創(chuàng)新優(yōu)化，并將這些優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)成果通過工程學(xué)的方式固化為生產(chǎn)線與供應(yīng)鏈的過程。這個(gè)過程既需要產(chǎn)業(yè)工人與高級(jí)工程師的龐大規(guī)模的人才體系，還需要上下游產(chǎn)業(yè)品類完整、快速響應(yīng)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)作為支撐。半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)是中國(guó)發(fā)展成為全球最大半導(dǎo)體制造基地的供應(yīng)鏈基礎(chǔ)，支持中國(guó)半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略意義。
半導(dǎo)體零部件精密加工，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)替代新機(jī)會(huì)的企業(yè)加速發(fā)展
04-12-2024
