今天继续分析半导体设备零部件，前面我们看了半导体设备零部件的国产化替代情况，发现国产化率超过 10％的品类都没几个，大部分都不超过 5％。

相比于半导体设备好几个超过 20％的替代水平，国内半导体零部件大部分上处于对国外不构成明显威胁的阶段。

造成这种情况的原因是什么呢？半导体设备零部件研发生产的难点在哪呢？现阶段国内有哪些具有优势的半导体零部件厂商呢？今天主要解决这几个问题。

半导体设备零部件行业壁垒比较高，主要是技术壁垒和客户认证壁垒，还有资金和供应链壁垒。

技术壁垒基本由核心技术和原材料形成，主要有以下三个方面的因素：

首先半导体制造属于精密制造业，对关键零部件在原材料的纯度、原材料批次的一致性、质量稳定性、机加精度控制、洁净清洗等方面要求更高，造成了极高的技术门槛。

其次半导体制造过程经常处于高温、强腐蚀性环境中，且半导体设备需要长时间稳定运行，半导体零部件需要兼顾强度、应变、抗腐蚀、电子特性、材料纯度等复合功能要求。

再次半导体设备零部件市场细分明显，各个细分领域体量都不大，且不同细分品类技术要求和技术难点都有所不同，需要积累大量的技术和经验。

分品类来看，机械类金属工艺件和金属结构件，需要满足加工精度、耐腐蚀性、密封性、洁净度、真空度等指标，以最终实现真空环境下的半导体设备工艺制程的稳定。

非金属机械零部件如石英制品、静电吸盘产品等，也有极高的质量要求。

例如石英制品首先是产品规模主导市场，其次是国内缺乏高纯度石英砂及提纯工艺，另外半导体石英制品对精密性、稳定性要求更高，验证通过难。

射频电源主要由射频信号源、射频功率放大器及阻抗匹配器组成，射频功率放大器是射频电源的核心，是制约射频电源发展的关键因素。

验证射频电源的指标主要有输出功率大小、功率密度、精度、一致性、可靠性，以及频率精度、频率稳定度等。

机械手是重要的机电一体类零部件，半导体行业对机械手的要求较为严格，要求具有洁净度高、精度高、效率高以及可靠性高等特点。

真空泵和真空阀是重要的真空系统类零部件。普遍具有制造难、洁净度要求高、真空度和可靠性要求高等技术门槛。

客户壁垒方面，由于半导体设备厂商对零部件供应商和产品的认证周期较长，要求较高。例如国际半导体设备厂商首先要对零部件供应商进行质量体系认证，认证周期为一年左右。

然后对零部件供应商进行特种工艺认证，包括工艺能力认证和性能指标认证，确定能够达到的产品性能标准，该认证周期也为一年左右。

通过前两轮认证的供应商可以获得首件试制资格，并且只有通过认证的特种工艺可以试制首件，首件样品交付并通过客户验收后才具备批量生产资格，周期根据不同产品有较大差异，一般在半年左右。

半导体设备零部件客户粘性强，因为通常情况下，全部认证过程完成需要 2-3 年，一般建立合作就不会轻易更换。

另外，由于芯片制造过程需要几十种化学气体混在一起，再加上电压、温度、气压等参数，反应过程复杂，配方一旦确定下来不会轻易改变。设备制造商也需要零部件保持高度一致性，轻易不会换供应商。

还有资金和供应链方面的壁垒。半导体设备零部件属于资金相对密集的产业，为满足较高的生产能力要求，零部件的原材料及加工装备要求高并且价格昂贵。

供应链方面，加工件往往要求高纯度的材料，例如铝和石英需要大型矿山特别定制，小型零部件厂商采购量小，交货条件欠佳，厂商处于被动地位，因此构成行业进入壁垒。

而且高端金属零部件制造原材料铝合金金属、钨钼金属，以及石英件的上游原材料高纯石英砂原料，基本被美国、日本公司垄断供应。设备厂商也往往倾向于选择产线丰富、产品齐全的大厂。

那么半导体设备零部件的技术壁垒是如何排序的呢？首先是光学类零部件技术壁垒最高，其次是非金属类产品，供应商主要以国外为主。

接下来是精密控制类，如流量计受美国军工管制，国内企业主要依靠进口；普通的金属加工件技术壁垒最低，国产化程度也较高。

而且半导体设备零部件的技术难度和交货周期也具有一定的相关性。

技术壁垒最高的光学类零部件交期最长，需要一年以上；其次是非金属加工件，工程塑料类交货周期需要 1 年以上。

石英振荡器也需要 9-10 个月；精密控制类零部件的技术壁垒也较高，精密球螺丝的交货周期达 1 年以上。

由于半导体零部件各细分品类技术难度有所差别，毛利率有所不同。

从不同品类来看，光学类零部件技术壁垒最高，其毛利率也最高，其次是精度较高的流量计以及电气类产品。

机械类零部件技术壁垒较低，毛利率相对较低，但其中非金属机械类产品加工难度较高，技术壁垒也较高。

另外，模组类产品由于外购零部件成本占比较大，毛利率较低。

国内半导体设备零部件厂商目前营收规模均较小，规模最大的富创精密、万业企业营收在 10 亿元左右，其他均小于 10 亿元。

与中国半导体设备零部件市场 150 亿美元左右的市场规模相比，目前国内厂商体量较小，处于国产替代早期阶段。

目前国内厂商也在复制国际领军企业的成长路径，扩展相关行业和产品线，收购其他半导体企业，目前国内厂商的成长速度远高于海外龙头，并且由于目前营收规模较小，未来持续高成长具有较高的确定性。

随着 5G、物联网、智能汽车、云计算、大数据、医疗电子和安防电子等新兴应用领域的发展，以及国内晶圆厂持续快速扩产，未来半导体需求还将稳步增长。

2014-2021 年全球半导体设备市场复合增速为 15.49%，中国半导体设备市场复合增速为 31.4%，2014-2021 年国产半导体设备销售额复合增速为 37.99%。

目前泛半导体设备国产化率在 20%左右，集成电路设备国产化率不到 10%，而且国产半导体设备的成长速度远高于全球和中国市场的增速，因此国产半导体设备未来成长空间广阔。

尽管国内半导体设备及零部件市场规模快速增长，但目前我国本土零部件企业的技术能力、工艺水平、产品精度和可靠性暂时无法满足国内设备和晶圆制造厂商的需求，零部件的整体国产化率还不如半导体设备。

随着半导体设备的需求增加，全球零部件供应紧张，核心零部件交付周期不断延长，由于国内设备厂商在国际零部件厂商的供应链中并非优先供应，拿货周期可能更长。

出于供应链安全、成本等因素的考虑，国内设备厂商正积极配合国内零部件厂商验证，建立国内自主的供应链系统。

国内半导体零部件厂商主要集中在机械类零部件领域，而且存在差异化竞争。

其中富创精密的业务涵盖工艺件、结构件、模组类产品和气体管路类产品；江丰电子专注于工艺零部件；神工股份主要零部件产品为硅部件；华亚智能的主要产品则是定制化精密金属结构件；华卓精科则聚焦于精密运动系统。

英杰电气在半导体领域主要集中在电源类产品；汉钟精机的真空类产品在半导体和光伏领域均有所应用。

目前国内市场技术壁垒比较低的机械类零部件已经实现比较高的国产化率，高端产品如静电卡盘国产化程度还很低。

但本土设备零部件厂商具备优势，一方面，由于国内零部件厂商靠近终端市场便于零部件返修，且交货周期容易控制；另一方面，国内零部件厂商在运费成本及关税等因素上比国外厂商有优势。

国内领先零部件厂商已进入国内客户供应链，随着国内厂商技术进步以及产线丰富度提升，有望进一步进入国内设备产线供应链。

另外，也有部分国内公司通过收购海外零部件厂商成功进入海外设备供应体系，得到海外客户认可。

由于半导体设备零部件种类繁多，国内相关标的也非常多，纷纷在各自赛道上尝试突破，这里我们简单罗列一下。

正帆科技为泛半导体、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，产品主要包括电子工艺设备、生物制药设备、电子气体和 MRO（快速响应、设备维保和系统运营）服务。

公司电子工艺设备中用于半导体工艺设备的流体输送系统/设备（Gas Box）为国内国产化开拓者，电子气体业务放量在即，增长潜力大。

新莱应材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。

公司在半导体领域的产品主要为半导体领域管、阀、腔体、泵等核心零部件，主要用于气体和真空系统领域，是国内少数同时通过 AMAT 和 LAM 认证的零部件供应商。

汉钟精机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，公司产品目前已通过部分国内大厂认可，客户主要有联电、力积电、华虹、芯恩、和舰等。

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，并拥有 SEMI 安全基准验证证书。

菲利华是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，是全球少数几家具有石英纤维批量生产能力的制造商。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，相继通过了东京电子（TEL）、泛林研发（Lam Research）和应用材料公司（AMAT）等半导体设备商的认证，国内通过了中微公司认证。

富创精密是国内半导体设备零部件的领军企业，也是全球为数不多能够量产应用于 7 纳米工艺制成半导体设备精密零部件的制造商。

公司的产品主要包括工艺零部件、结构零部件、模组产品、气体管路四大类，应用于半导体设备、泛半导体设备及其他领域。

公司已进入东京电子、HITACHI High-Tech 和 ASMI 等全球半导体设备龙头厂商供应链体系。

国内方面，公司产品也已进入北方华创、屹唐股份、中微公司、拓荆科技、华海清科、芯源微、中科信装备、凯世通等主流设备厂商，保障了我国半导体供应链安全。

万业企业近年来通过“外延并购+产业整合”，陆续收购凯世通、Compart Systems，成立嘉芯半导体，生产各种成熟制程的半导体设备，持续加大集成电路在公司整体业务中的比重。

公司于 2020 年 12 月收购全球领先的集成电路设备零部件公司 Compart Systems，该公司能提供从原材料到零组件组装一站式加工服务，技术实力雄厚，并与全球多家半导体设备厂商保持良好关系。

华亚智能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、设备装配及维修服务为一体的综合配套制造大规模服务商。

目前，公司在半导体设备领域结构件业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 AMAT、LamResearch 等设备商，以及检测设备商 Rudolph Technologies 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。

英杰电气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，公司产品近年来应用于光伏行业、半导体等电子材料行业较多，销售收入占比较大。

公司为光伏电源设备龙头企业，后又延伸至电池电源领域。目前已成为硅材料行业电源产品的领先企业，行业市占率在 70%以上。

公司不仅有充电桩业务打开新增长极，还涉足半导体制备设备电源，产业链包括等离子注入、CVD、PECVD 等环节，后新研发的射频电源也在这个行业领域开始运用。

华卓精科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、激光退火设备等超精密测控设备整机及相关技术开发服务。

江丰电子是我国本土靶材的龙头企业，同时公司还生产半导体设备零部件，其中包括金属、陶瓷、树脂等多种材料经复杂工艺加工而成的精密零部件。

这些零部件主要用于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。

目前公司已成为台积电、SK 海力士、中芯国际、联华电子等全球知名半导体厂商的供应商。

神工股份是从事刻蚀机用单晶硅材料的生产商，后又向下延伸至硅零部件，依靠在大直径单晶硅材料晶体制造的全球领先技术实力，拓展硅电极产品。

目前公司硅电极零部件产品已经获得国内多家 12 英寸集成电路制造厂商的评估机会，并取得某些客户小批量订单。

先锋半导体主营业务为精密金属零部件生产制造，是国内装备厂重要的零部件供应商。

公司专注于刻蚀机、机器人、加热器、等离子体、阳极氧化、半导体、新型结构等技术领域，已公开专利申请 97 件，非外观专利占比超过 85%。