這個半導體“小”賽道，在默默賺大錢

作者：九林

當摩爾定律推動半導體行業(yè)迭代進步時，半導體設(shè)備成為了延續(xù)摩爾定律的重要一環(huán)。在芯片的數(shù)百層結(jié)構(gòu)中，每一層的“沉積、涂膠、曝光、顯影、刻蝕、離子注入、去膠”的背后，都需要半導體設(shè)備零部件合作完成。

也有人這么說，半導體行業(yè)就是“一代技術(shù)、一代工藝、一代設(shè)備”。如果說，半導體是全球科技發(fā)展的“基石”，那么隱藏在背后的半導體設(shè)備零部件則是半導體行業(yè)的“基石”。

以“小”制“大”

先進的芯片制造依賴于高端設(shè)備，高端設(shè)備依賴于高精尖的零部件。零部件的精度、潔凈度、質(zhì)量等關(guān)鍵參數(shù)決定了半導體設(shè)備的性能。

實際上，半導體零部件涵蓋的領(lǐng)域是非常寬泛的，包括：機械類的反應(yīng)腔、傳輸腔、內(nèi)襯、托盤、冷卻板、石英、陶瓷件、靜電卡盤等；電氣類的射頻電源、射頻匹配器、遠程等離子源、供電系統(tǒng)、工控系統(tǒng)等；儀器儀表類的的氣體流量計、真空壓力計；機電一體類、氣體/液體/真空系統(tǒng)類、光學類等。

之所以說這是“小”賽道，在于每一條賽道都非常精細，對于單一產(chǎn)品的市場容量并不大。例如流量計、密封圈這些零部件，不僅對精度和材料的要求比較高，同種類產(chǎn)品的型號也是比較多的，不同類別之間的工作原理差異顯著。正因此，每條零部件賽道都是一個“小”賽道。

高精度和碎片化就使得少有純粹的半導體零部件公司。

國際領(lǐng)軍的半導體零部件企業(yè)通常以跨行業(yè)多產(chǎn)品線發(fā)展策略為主，半導體零部件往往只是這些大型零部件廠商的其中一塊業(yè)務(wù)。例如MKS儀器公司，在氣體壓力計、反應(yīng)器、射頻/直流電源、真空產(chǎn)品、機械手臂等產(chǎn)品線均占據(jù)主要市場份額。

一般而言，設(shè)備零部件占設(shè)備總支出的70%左右，以刻蝕機為例，十種主要關(guān)鍵部件占設(shè)備總成本的85%。因此，半導體零部件往往能夠以“小”制“大”。

部分零部件的短缺導致很多國產(chǎn)設(shè)備廠商采取3-4倍的超前采購策略，比如北方華創(chuàng)去年的采購總額就高達176億，即使設(shè)備能夠國產(chǎn)，數(shù)量也遠遠不夠。

半導體零部件的研發(fā)有多難？一個小小的密封圈，就讓一家初創(chuàng)公司奮戰(zhàn)了五六年。比如溫州邦欣源科技有限公司，針對本土產(chǎn)品顆粒物超標、耐高溫差等缺陷，邦欣源從源頭功能注劑發(fā)力，經(jīng)過五六年的奮戰(zhàn)，終于開發(fā)出耐高溫的密封圈產(chǎn)品，超越了杜邦最高溫327攝氏度的產(chǎn)品。目前，已經(jīng)有某半導體真空設(shè)備廠商研發(fā)人員主動提出對接技術(shù)交流。

這僅僅是半導體零部件中的一個縮影。實際上，半導體零部件的主要門檻在于三方面。一方面，比較復雜的電子和機械產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)難度較大，精度要求高。另一方面，產(chǎn)品形成批量應(yīng)用還是困難的。

此外，半導體設(shè)備的零部件也需要半導體設(shè)備的驗證，需要很長的周期。根據(jù)富創(chuàng)精密的公告，零部件廠商進入設(shè)備廠商供應(yīng)商名錄通常需要2~3年的驗證周期來確定零部件的性能指標達到要求。

零部件生意是棵“常青樹”

最近幾年，半導體零部件的市場逐漸火熱。

一方面，是半導體設(shè)備廠商的需求。零部件廠商直接向設(shè)備廠定制化提供的原裝零部件。VLSI數(shù)據(jù)顯示，2020年半導體設(shè)備子系統(tǒng)市場銷售規(guī)模接近100億美元，其中維修和支持服務(wù)占46%，零部件產(chǎn)品銷售占32%，替換升級占22%。

如盛美上海在回答投資者提問時表示，半導體設(shè)備集成商一般不親自做標準零部件，例如閥、泵等。公司也在積極尋找國內(nèi)的供應(yīng)商，包括參股部分核心零部件廠商等，例如公司參股的子公司盛奕科技。

由于對設(shè)備的需求旺盛，進一步地向上游延伸，帶動了設(shè)備零部件的供不應(yīng)求，交貨期大多數(shù)延長到12-15個月。

另一方面，是晶圓代工廠商的需求。全球半導體零部件市場規(guī)模估計為200-300億美元，且伴隨晶圓廠資本開支長期高成長。非光刻機類的設(shè)備零部件市場規(guī)模約100-200多億美元，而光刻機零部件市場規(guī)模超過50億美元，廠務(wù)附屬設(shè)備市場規(guī)模約20億美元，晶圓廠每年采購備品備件也具備一定的市場規(guī)模。

目前來看，國內(nèi)主流代工廠全年日常運營過程中領(lǐng)用的零部件（包括更換和失效更換的零部件）達到 2000種以上。因此，常常會有半導體制造廠直接采購的作為耗材或備件的零部件及相關(guān)服務(wù)。

對于設(shè)備制造商來說，替換零件可以帶來高利潤并帶來穩(wěn)定的收入。即使芯片制造商在經(jīng)濟低迷時期控制投資，他們也會繼續(xù)購買替換零件。因此，相較于總是起伏的半導體行業(yè)，這個賽道是一棵“常青樹”。

最近，也有新聞報道，日本半導體設(shè)備大廠Disco宣布將在日本廣島縣建設(shè)一家工廠，生產(chǎn)用于切割、研磨和拋光過程的切割輪，到2035年，該公司的產(chǎn)能將提高14倍。這個切割輪就是安裝在機器中，高速旋轉(zhuǎn)以處理形成電路的基板。該裝置由鉆石制成，磨損后需要更換。這就是看中了替換零部件的生意。

Disco在切割、研磨和拋光機器方面擁有全球最大的市場份額。從它的財報來看，截至 2023 年 3 月的財年銷售額達到創(chuàng)紀錄的 2841 億日元，其中切割輪等替換零件占 20%。過去 10 年，替換零件的銷量增長了兩倍。

國內(nèi)零部件賽道趨熱

從市場格局來看，美國、日本公司在半導體設(shè)備零部件方面處于壟斷地位。據(jù)ICWorld2020公開的20類半導體核心零部件產(chǎn)品的44家主要供應(yīng)商，其中美國供應(yīng)商有20家，約占45%，日本供應(yīng)商16家，約占36%。此外，還有2家德國供應(yīng)商、2家瑞士供應(yīng)商、2家韓國供應(yīng)商、1家英國供應(yīng)商。

不過，國內(nèi)半導體零部件廠商成長迅速。富創(chuàng)精密、江豐電子、新萊應(yīng)材等在內(nèi)的多家A股上市公司，已積極投入半導體零部件領(lǐng)域。

富創(chuàng)精密是全球為數(shù)不多能夠量產(chǎn)應(yīng)用于7納米工藝制程半導體設(shè)備的精密零部件制造商。目前已與國內(nèi)前十名半導體設(shè)備廠商中的9家達成合作，包括北方華創(chuàng)、浙江晶盛、中微半導體等。來自境內(nèi)收入占比已由2022年的54.03%進一步提升至2023年上半年的63.46%。

江豐電子是半導體靶材廠商。據(jù)財報顯示，2023年前三季度，公司實現(xiàn)營業(yè)總收入18.52億元，同比增長9.84%；歸母凈利潤1.93億元，同比下降13.02%；扣非凈利潤1.40億元。目前江豐電子生產(chǎn)的超高純銅靶、超高純銅錳合金靶材已經(jīng)在客戶端批量生產(chǎn)。江豐電子的超高純金屬濺射靶材品類比較穩(wěn)定，主要產(chǎn)品包括超高純鋁靶材、超高純鈦靶材及環(huán)件、超高純鉭靶材及環(huán)件、超高純銅靶材及環(huán)件、鎢鈦靶、鎳靶和鎢靶等。

目前一些國產(chǎn)的核心零部件如機械手、溫控器、射頻電源、低溫真空泵、干泵等已得到半導體裝備制造商驗證，裝備核心部件國內(nèi)供應(yīng)鏈正在形成并快速發(fā)展。

在2023年，儲氣艙（gas box）、流量計、真空計、反應(yīng)噴淋頭、靜電吸盤和閥門等重要零部件取得較大突破，逐漸能夠滿足部分國內(nèi)半導體設(shè)備需求。

在12月底，有四家半導體設(shè)備廠商聯(lián)合設(shè)立了一家合資公司：中科共芯。這家公司的定位就是聚焦于投資半導體設(shè)備零部件，并將以戰(zhàn)略性投資為主。從股權(quán)結(jié)構(gòu)來看，拓荊科技、中科飛測、微導納米均持股27.7624%；盛美上海持股比例為16.6574%；中科共芯的執(zhí)行事務(wù)合伙人為廣州中科齊芯半導體科技有限責任公司，持股0.0555%。

結(jié)語

半導體零部件市場雖然看似“小”，但其中蘊藏著巨大的商機和潛力。這些看似不起眼的零部件，實則是整個半導體產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)，對整個行業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

零部件國產(chǎn)化是必經(jīng)之路。半導體設(shè)備行業(yè)經(jīng)歷了2018年以來的快速國產(chǎn)化，在整個過程中，設(shè)備公司訂單量從10億級別跨越到100億，但是零部件生產(chǎn)體系的國產(chǎn)化進展比較緩慢。

2020年中，美國MOCVD設(shè)備廠商Veeco發(fā)出禁止SGL出售石墨盤（晶圓承載器）的禁令，使得華燦光電股價重挫。現(xiàn)在，本土零部件廠商已經(jīng)開始在石墨盤這樣的重要領(lǐng)域發(fā)力。

“江豐在E chuck靜電吸盤、SiC涂層石墨基座等核心部件上取得長足進展?！苯S電子副總經(jīng)理邊逸軍介紹，公司積極布局核心零部件，已設(shè)立了6個量產(chǎn)基地，擁有750臺/套機床設(shè)備，組建了1600人的研發(fā)制造團隊，現(xiàn)在擁有量產(chǎn)客戶120家。

目前，國內(nèi)設(shè)備廠商正處于持續(xù)研發(fā)突破，產(chǎn)品初步起量階段，隨著國產(chǎn)設(shè)備廠商的放量，未來國內(nèi)零部件需求預計將快速增長，機遇廣闊。