（報告出品方/作者：華福證券，楊鐘、趙心怡）

第一部分：半導(dǎo)體設(shè)備及其核心組件

集成電路制造工藝及設(shè)備

半導(dǎo)體設(shè)備主要應(yīng)用于集成電路的制造和封測環(huán)節(jié)，可細(xì)分為晶圓制造設(shè)備（前道設(shè)備）和封裝、測試設(shè)備（后道設(shè)備）。其中，前道設(shè)備主要有光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設(shè)備、離子注入機、CMP設(shè)備、清洗機、前道檢測設(shè)備和氧化退火設(shè)備，后道設(shè)備主要分為測試設(shè)備和封裝設(shè)備。前道設(shè)備用于晶圓制造過程，覆蓋從光片到晶圓的成百上千道工序，直接決定了芯片制造工藝的質(zhì)量。

從晶圓制造廠資本開支上看，根據(jù)Gartner統(tǒng)計數(shù)據(jù)，集成電路制造設(shè)備投資一般占集成電路制造領(lǐng)域資本性支出的70%-80%，且隨著工藝制程的提升，設(shè)備投資占比也將相應(yīng)提高。在設(shè)備投資中，芯片制造和封裝測試投資額占比分別為78%-80%、18%-20%。根據(jù)Gartner、Utmel數(shù)據(jù)顯示，典型的集成電路制造產(chǎn)線設(shè)備投資中，光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設(shè)備、離子注入設(shè)備、測試設(shè)備、清洗設(shè)備等投資額占比較高，是集成電路制造設(shè)備投資中的最主要部分。

核心半導(dǎo)體設(shè)備及其結(jié)構(gòu)組件

離子注入機：離子注入設(shè)備是將摻雜劑材料射入晶圓表面的設(shè)備，該步驟的主要目的是形成PN結(jié)，PN 結(jié)是晶體管工作的基本結(jié)構(gòu)。 離子注入機系統(tǒng)：主要包含氣體系統(tǒng)、電機系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和射線系統(tǒng)。 其中，射線系統(tǒng)為最重要子系統(tǒng)，由離子源、磁分析器、加速管或減速管、聚焦和掃描系統(tǒng)構(gòu)成。

物理氣相沉積(PVD)技術(shù)：PVD主要分為三類—真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。真空蒸發(fā)即在真空中加熱材料直至達到充分蒸發(fā)壓力，在襯底上形成薄膜。而濺射是等離子工藝，惰性氣體離子加速沖向靶構(gòu)成蒸汽柱，凝結(jié)在襯底上。相比之下濺射具有更高沖擊能量。PVD系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ：PVD的設(shè)備組成通常包括真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、氣體輸入系統(tǒng)、工控系統(tǒng)等多個部分。 CVD系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ：CVD 系統(tǒng)需要滿足傳輸和控制氣體、載氣和稀釋氣體進入反應(yīng)室、激發(fā)化學(xué)反應(yīng)的能量源、排除和安全處理反應(yīng)室的副產(chǎn)物廢氣、精確控制反應(yīng)參數(shù)等。因此通常包括氣體傳輸、真空、尾氣處理等七個系統(tǒng)。

量測設(shè)備 ：量測設(shè)備應(yīng)用于前道制程和先進封裝的質(zhì)量控制。檢測指觀測晶圓表面或電路結(jié)構(gòu)中是否出現(xiàn)異質(zhì)情況，如顆粒污染、表面劃傷等對芯片工藝性能具有不良影響的特征性結(jié)構(gòu)缺陷；量測是指對被觀測的晶圓電路上的物理特性做出的量化描述，如薄膜厚度。 量測設(shè)備系統(tǒng)：量測設(shè)備分為光學(xué)和電子束技術(shù)路線，其中光學(xué)占主流。自動光學(xué)檢測設(shè)備中主要包括機械運動平臺、圖像采集系統(tǒng)和上位機。掃描電子顯微鏡檢測設(shè)備包括視覺采集、電子光學(xué)、真空、信號探測處理和顯示四個系統(tǒng)。

第二部分：半導(dǎo)體零部件分類梳理及核心零部件詳解

半導(dǎo)體零部件——半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)之基石

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)體零部件是支撐下游產(chǎn)業(yè)指數(shù)增長的關(guān)鍵。半導(dǎo)體精密零部件不僅是半導(dǎo)體設(shè)備制造環(huán)節(jié)中難度較大、技術(shù)含量較高的環(huán)節(jié)之一，也是國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)“卡脖子”的環(huán)節(jié)之一。半導(dǎo)體零部件作為半導(dǎo)體設(shè)備核心技術(shù)演進的關(guān)鍵，支撐著芯片制造行業(yè)和智能硬件終端，繼而支撐整個現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)值上，零部件年產(chǎn)值達上百億美元，推動下游各環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)指數(shù)級增長趨勢。 供應(yīng)鏈上承材料下啟設(shè)備，供給短缺阻礙設(shè)備交付。半導(dǎo)體零部件在產(chǎn)業(yè)鏈中處于原材料與半導(dǎo)體設(shè)備之間，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。

半導(dǎo)體零部件分類口徑一

按照半導(dǎo)體零部件服務(wù)對象來分，半導(dǎo)體核心零部件可以分為精密機加件和通用外購件。 精密機加件：精密機加件通常由各個半導(dǎo)體設(shè)備公司的工程師自行設(shè)計，然后委外加工，通常只會用于自己公司的設(shè)備上。一般來說，精密機加件零部件國產(chǎn)化相對容易，但對其表面處理、精密機加工等工藝技術(shù)的要求較高。 通用外購件：通用外購件是一些經(jīng)過長時間驗證，得到眾多設(shè)備廠和制造廠廣泛認(rèn)可的通用零部件，更標(biāo)準(zhǔn)化，可用于不同設(shè)備公司的不同設(shè)備，也會被用作產(chǎn)線上的備用耗材。由于這類部件具備較強的通用性和一致性，并且需要得到設(shè)備、制造產(chǎn)線上的認(rèn)證，因此國產(chǎn)化難度較高。

半導(dǎo)體零部件分類口徑二

按照各類零部件在設(shè)備上的不同功能，可分為機械類、電氣類、機電 一體類、儀器儀表類、氣體/液體/真空系統(tǒng)類、光學(xué)類等。其中，機械 類、電氣類、機電一體類、儀器儀表類零部件可應(yīng)用于所有半導(dǎo)體設(shè)備，氣體/液 體/真空系統(tǒng)類主要應(yīng)用于薄膜沉積設(shè)備、刻蝕設(shè)備、化學(xué)機械拋光設(shè)備等，光學(xué) 類主要應(yīng)用于光刻設(shè)備、量測設(shè)備等。 機械類：在設(shè)備中起到構(gòu)建整體框架、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、晶圓反應(yīng)環(huán)境和實現(xiàn)零部件 特殊功能的作用，保證反應(yīng)良率，延長設(shè)備使用壽命。 電氣類：在設(shè)備中起到控制電力、信號、工藝反應(yīng)制程的作用，核心模塊為射 頻電源，直接關(guān)系到腔體中的等離子體濃度、均勻度和穩(wěn)定度。 機電一體類：在設(shè)備中起到實現(xiàn)晶圓裝載、傳輸、運動控制、溫度控制的作用 ，部分產(chǎn)品包含機械類產(chǎn)品。 儀器儀表類：在設(shè)備中起到控制和監(jiān)控流量、壓力、真空度、溫度等數(shù)值的作 用，對響應(yīng)速度、測量精度及穩(wěn)定性要求極高。 氣體/液體/真空系統(tǒng)類：在設(shè)備中起到傳輸和控制特種氣體、液體和保持真 空的作用，對真空度、抗腐蝕性等性能要求較高。 光學(xué)類：在光學(xué)設(shè)備中起到控制和傳輸光源的作用，對光學(xué)性能要求極高，主 要應(yīng)用于光刻設(shè)備和量測設(shè)備。

半導(dǎo)體零部件分類口徑三及核心類別詳解

按照半導(dǎo)體零部件的主要材料和使用功能來分，可以將其分為十二大類，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。

半導(dǎo)體零部件分類口徑四及核心類別詳解

GAS Box主要應(yīng)用于易燃易爆氣體與毒 性腐蝕性氣體供應(yīng)環(huán)節(jié)。與氣架不同， 氣柜具備密閉箱體與排風(fēng)接口，同時擁 有自動切換和吹掃功能, 多用于較高危險 性的易燃易爆和有毒氣體供應(yīng)環(huán)節(jié)。 GAS BOX具有較高性能要求。由于GAS BOX用于高危險性特殊氣體供應(yīng)，氣體 泄漏造成危險性大，產(chǎn)業(yè)對GAS BOX的 性能提出較高要求。 高性能要求帶來高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與高行業(yè)門 檻。GAS BOX應(yīng)具有高安全氣密性、高 耐蝕性、高控制精度、小型化的特點， 這增大了GAS BOX的制造難度，提高了 行業(yè)門檻。

真空泵市場規(guī)模：根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體真空泵的市場規(guī)模為179.7億元，2022年全球半導(dǎo)體真空泵市場規(guī)模192.84億元，同比增長7.3%，至此該行業(yè)規(guī)模連續(xù)三年實現(xiàn)正增長，增速分別為14.8%、14.4%、7.3%。真空泵市場格局：2021年全球半導(dǎo)體真空泵市場由海外廠商占據(jù)95%的市場份額，其中Atlas占據(jù)48.54%的市場份額；德國Pfeiffer公司占據(jù)12.74%的市場份額。國內(nèi)廠商市場份額不到5%，目前漢鐘精機、中科儀等國產(chǎn)廠商已取得突破，未來有較大的國產(chǎn)替代空間。

第三部分：市場空間廣闊，局部高度壟斷

AI/汽車/XR驅(qū)動需求回暖，行業(yè)有望觸底回升

短期景氣變化不改長期增長：從2020年到2022年，半導(dǎo)體行業(yè)歷經(jīng)供不應(yīng)求，再到階段性供過于求的周期變化。短期來看，受全球通貨膨脹、疫情、地緣沖突和下游創(chuàng)新放緩的影響，以手機、PC為代表的可選性耐用消耗品需求不振，從而使半導(dǎo)體行業(yè)景氣度進入暫時性下行周期。以1976年至今的全球半導(dǎo)體銷售額為鑒，半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)周期性變動的規(guī)律，隨著半導(dǎo)體公司庫存水位的逐步修正，半導(dǎo)體行業(yè)有望憑借技術(shù)創(chuàng)新及下游需求回暖拉動而觸底回升。 全球半導(dǎo)體銷售額連續(xù)小幅回升，有望實現(xiàn)觸底反彈： 美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2023年Q2全球半導(dǎo)體銷售額總計為1245億美元，環(huán)比Q1增長4.7%；2023年6月全球銷售額為415億美元，環(huán)比增長1.7%，全球芯片銷售額已連續(xù)四個月小幅上升；與此同時，我國六月半導(dǎo)體銷售額也實現(xiàn)了環(huán)比3.2%的增長。

高投入支撐長期增長，零部件市場規(guī)模廣闊

據(jù)McKinsey分析，2023-2026年期間，全球待建造的晶圓廠數(shù)量將達60個左右，類型上主要集中于生產(chǎn)邏輯芯片。分地區(qū)看，中國大陸地區(qū)待建晶圓廠約為21個，將是待建晶圓廠數(shù)量最多的地區(qū)。 全球領(lǐng)先的芯片廠商均在積極布局建設(shè)晶圓廠。臺積電、英特爾、Wolfspeed、三星電子等在北美、歐洲、亞洲等多個地區(qū)均有布局，晶圓廠的建設(shè)將有利于為半導(dǎo)體設(shè)備市場持續(xù)帶來新增需求。

行業(yè)整體碎片化，局部高度壟斷

半導(dǎo)體核心零部件廠商主要集中于美、日、歐三地，海外合計市場份額在九成以上。 據(jù)VLSI數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體零部件供應(yīng)商CR10長期穩(wěn)定于50%，且其主要產(chǎn)品已基本覆蓋各半導(dǎo)體零部件類型，主導(dǎo)零部件整體市場的發(fā)展。 據(jù)ICWorld 2020公開資料所示的20類43家全球零部件供應(yīng)商，共有美國和日本供應(yīng)商20家和16家，分別占比45%和36%，其余均為海外廠商。由于上游原材料被外商壟斷，工藝成熟度與國外存在技術(shù)代差，我國半導(dǎo)體零部件質(zhì)量及性能穩(wěn)定性較差。

第四部分：海外龍頭觀察

VAT：全球半導(dǎo)體真空閥龍頭

高精密真空閥門的整鏈生產(chǎn)與全球服務(wù)。公司業(yè)務(wù)分為閥門和全球服務(wù)兩大業(yè)務(wù)。閥門業(yè)務(wù)涉及先進真空閥的研發(fā)、制造和銷售，全球服務(wù)業(yè)務(wù)涉及為客戶提供專家支持和備件、維修、升級等服務(wù)。公司產(chǎn)品覆蓋控制閥、隔離閥、止回閥、傳輸閥等多種類型和功能的閥門，廣泛應(yīng)用于先進工業(yè)行業(yè)，其中半導(dǎo)體行業(yè)收入占比約75%。公司是全球高端半導(dǎo)體真空閥的領(lǐng)導(dǎo)者。公司產(chǎn)品在精密度、潔凈度、密封性、耐用性等方面表現(xiàn)優(yōu)異。2021年，公司在高端半導(dǎo)體行業(yè)享有約75%的市場份額。公司以研發(fā)為中心，不斷開發(fā)新的解決方案和技術(shù)，擁有約500項專利，其中100多項真空閥基礎(chǔ)技術(shù)專利，行業(yè)領(lǐng)先；公司以客戶為中心，為全球50個國家的超1600家客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)，構(gòu)建了全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，在世界各地?fù)碛?個服務(wù)中心，同時公司與客戶密切合作開展研發(fā)工作。 營收凈利快速增長，盈利能力不斷提升 。受益于全球行業(yè)的快速發(fā)展，2019-2022公司營業(yè)收入CAGR為26.2%，EBITDA的CAGR為39.3%。2022年營收首次突破10萬億瑞士琺瑯，同比增長29.9%。 公司盈利能力較強，公司毛利率維持在60%以上且年年增長，EBITDA利潤率長期穩(wěn)定在30%左右，2019年以來EBITDA利潤率逐年上升，2022年已達35%。

MKS——全球跨行業(yè)電氣系統(tǒng)平臺型公司

從營業(yè)收入來看，MKS的營收從2013年的6.69億美元增長到2022年的35.47億美元，期間年復(fù)合增長率為20.36%；從凈利潤與毛利潤來看，MKS的凈毛利潤分別從2013年的0.36和2.67億美元增長至2022年的3.33和15.47億美元，CAGR分別為28.04%與21.58%，長期來看呈現(xiàn)高增長態(tài)勢，這可能與MKS收購相關(guān)企業(yè)、擴張業(yè)務(wù)版圖的節(jié)奏有關(guān)；從研發(fā)費用看，MKS的研發(fā)經(jīng)費常年占營業(yè)收入的9%左右，且保持穩(wěn)定增長。

從據(jù)產(chǎn)品細(xì)分的部門上看，MKS最初由真空與分析業(yè)務(wù)起家，2014至2015年間，該業(yè)務(wù)占公司總營收的100%。隨著公司收購戰(zhàn)略的實施，MKS引入了光與運動、設(shè)備與方案業(yè)務(wù)線，新業(yè)務(wù)線在2016年至2021年間占總營收約35%。2022年，MKS收購Atotech并將其單獨設(shè)為材料方案部，該部門占當(dāng)年總營收的15%；同年，公司合并光與運動、設(shè)備與方案部為光子學(xué)方案部，使其業(yè)務(wù)線更為清晰。

Edwards——真空和尾氣處理龍頭供應(yīng)商

Edwards擁有3200多名員工，總部位于英國克勞利，是真空和減排全球龍頭企業(yè)，致力 于降低半導(dǎo)體制造導(dǎo)致的不利環(huán)境影響。公司下游領(lǐng)域包括發(fā)電、鋼鐵生產(chǎn)以及具有挑 戰(zhàn)性的空間模擬和高能物理研究環(huán)境。Edwards于2014.1.9被Atlas Corpco完成收購。Atlas Corpco為領(lǐng)先的瑞典工業(yè)生產(chǎn)解 決方案公司。Edwards產(chǎn)品對于母公司的半導(dǎo)體和平板顯示器產(chǎn)品重要性高，并有多樣 工業(yè)應(yīng)用。

報告節(jié)選：

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精選報告來源：【未來智庫】。「鏈接」