半导体设备行业专题零部件空间广阔国产化趋势下高成长

半导体设备行业专题-零部件空间广阔国产化趋势下高成长一、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、LoadLock、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EdwardsVacuum（英国爱德华兹，被Atlas收购）、PfeifferVacuum（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Pfeiffer2020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，AtlasCopco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AdvancedEnergy（美国先进能源工业）、MKSInstrument（美国万机仪器）等，均为上市公司。2021年AdvancedEnergy营收约14.6亿美元；MKS2021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RFgenerator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，MKSInstrument与AdvancedEnergy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NIDECSANKYO、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