2023年半导体设备清单半导体设备行业分析优质(四篇).docx

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的作为耗材或者备件的零部件。半导体设备市场空间:依据wind数据,2023年全球半导体设备市场规模为1026亿美元;中国半导体设备市场规模为296亿美元设备厂商成本率:全球前五大半导体设备厂商占据全球75%以上的设备市场,前五大厂商的毛利率为46~62%,我们假设设备厂商平均毛利率为50%,即设备厂商成本率为50%。设备厂商干脆材料成本占比:国内龙头设备厂商干脆材料占比约90%,假设该值为90%。晶圆厂日常运营过程中的零部件的维护更换,产线扩张将拉动零部件市场进一步扩大。目前,全球晶圆厂持续扩产,semi预料2023年至2024年,业界将至少新增38家新的量产12英寸晶圆厂,12英寸晶圆厂的月产能将增长约180万片,达到700万片以上。icinsights预料,2023年晶圆制造市场总销售额将达到1072亿美元,并将接着以年均的增长速度持续增长,2025年预料达到1512亿美元。我国晶圆制造产能扩充较快,预料国内半导体零部件需求将持续旺盛。目前,晶圆产能向大陆转移,cabotmicroelectronics2023年预料中国大陆在2030年间增加至全球40%的半导体制造能力。中国自2023年以来始终是最大的ic消费国,但2023年中国的ic产值仅占市场的,还存在较大缺口,预料将来国内产能将加速扩张,icinsights预料2026年国内产值占其市场的比值将达到。依据芯谋数据,2023年中国大陆8寸和12寸晶圆线前道设备零部件选购 金额超过10亿美元,随着国内晶圆产能扩充,零部件选购 额将进一步增加。依据芯谋数据,2023年中国大陆8寸和12寸晶圆线前道设备零部件选购 金额超过10亿美元。依据icinsights数据,2023、2023年我国晶圆产值分别为242、312亿美元。2023年我国芯片制造产值占全球的比例为。依据晶圆产值推算,中国大陆晶圆厂零部件2023年选购 额约为13亿美元,全球晶圆厂零部件采购金额约78亿美元。进一步,考虑到先进工艺带来的高附加值零部件选购 需求,全球晶圆线零部件选购 金额预料在100亿美元。结合上一小节测算的来自设备厂的零部件市场空间462亿美元(全球)、133亿美元(国内),半导体设备零部件市场规模为两个下游市场规模的和,综合来看,2023年全球半导体设备零部件市场规模约562亿美元,中国大陆导体设备零部件市场规模约146亿美元。半导体设备零部件细分类别市场规模:从细分领域来看,机械类零部件市场空间最大,2023年全球市场规模预料为153亿美元,其次为气体/液体/真空系统类,2023年全球市场规模预料为115亿美元。半导体设备零部件国产化空间广袤。尽管国内半导体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实力、工艺水平、产品精度和牢靠性短暂无法满意国内设备和晶圆制造厂商的需求,整体国产化率还处于较低的水准。从细分领域来看,石英、喷淋头、边缘环等零部件国产化率仅达到10%以上,射频发生器、mfc等零部件的国产化率在1%-5%,而阀门、静电卡盘、测量仪表等零部件的国产化率不足1%,国产替代空间较大。全球零部件供应出现了瓶颈,国内半导体厂商主动导入国产化零部件。随着半导体设备的需求大幅增加,全球零部件供应惊慌,核心零部件的交货时间从平常的2-3个月延长至6个月以上。美国、日本、德国等先进零部件的交货时间也大幅增加,一些先进部件,如电力线通信系统,推迟了12个月以上。而国内设备厂商在国际半导体零部件厂商的供应链中并非优先供应,出于供应链平安、成本等因素的考虑,国内设备厂商正主动协作国内零部件厂商验证,建立国内自主的供应链系统。半导体设备清单半导体设备行业分析篇二半导体设备零部件是整个半导体设备行业的支撑。半导体设备零部件是指在材料、结构、工艺、品质和精度、牢靠性及稳定性等性能方面达到了半导体设备及技术要求的零部件。半导体设备零部件在半导体产业链中处于偏上游的位置,其下游包括半导体设备厂商和晶圆厂。半导体设备厂商既会选购 一些集成度较低的零部件,也会选购 由零部件集成的半导体设备模组和系统用于半导体设备的生产;全球半导体制造厂选购 的零部件通常作为耗材或者备件。半导体设备零部件供应体系层次丰富。多层次供应模式即,供应商a给供应商b供货,供应商b做好组装件给供应商c,由c完成子模块,供应设备商。比如富创精密向tocalo、vat等零部件厂商供应工艺零部件和结构零部件,华亚智能向超科林、ichor、捷普等零部件厂商供应高端精密金属结构件,最终进入amat、lam等国际设备厂商。根据典型集成电路设备腔体内部流程来分,零部件可以分为:机械类、电气类、机电一体类、气体/液体/真空系统类、仪器仪表类。根据半导体零部件服务对象来分,半导体零部件可以分为精密机加件和通用外购件。其中,精密机加件通常由各个半导体设备公司设计,然后委外加工,如工艺腔室、传输腔室等;通用外购件包括硅结构件、o型密封圈、阀门、规、泵、气体喷淋头等。半导体设备零部件中,机械类零部件占比最高。从设备厂的选购 比例来看,机械类零部件占比达27%,其次是气体/液体/真空类零部件,占比20%。从晶圆厂的选购 比例来看,机械类占比达37%,气体/液体/真空类零部件占比19%.半导体设备由成千上万零部件组成。以光刻机为例,asml双工件台光刻机主要包括wafer传输系统、系统集成系统、reticle传输系统、水平与对准系统、光源成像系统、投影透镜系统等,具体包括投影物镜、光源、光束矫正器、能量限制器、掩膜台、内部封闭框架、减振器等。不同半导体设备的零部件构成不同。涂胶显影设备中机电一体类零部件占比最高,占比33%;刻蚀设备及沉积设备所需的零部件中,机械类零部件占比最高;清洗设备中,气体/液体/真空类零部件占比最高;光学类设备如检测设备所需的零部件中,光学类零部件占比最高。技术壁垒:相比于其他行业基础零部件,半导体设备零部件尖端技术密集的特性尤其明显,有着精度高、工艺困难、要求极为苛刻等特点,主要是由于以下三个因素:其一,半导体制造属于精密的制造业,对关键零部件在原材料的纯度、原材料批次的一样性、质量稳定性、机加精度限制、干净清洗等方面要求更高,造成了极高的技术门槛。例如,随着半导体加工的线宽越来越小,光刻工艺对微小污染物的限制极为严苛,不仅对颗粒严格限制,还要严控过滤产品的金属离子析出。其二,半导体制造过程常常处于高温、强腐蚀性环境中,且半导体设备须要长时间稳定运行,半导体零部件须要兼顾强度、应变、抗腐蚀、电子特性、材料纯度等复合功能要求。以静电卡盘为例,一是本身以氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷作为主体材料,须要满意导热性、耐磨性以及硬度指标,同时还需加入其他导电物质使得其总体电阻率满意功能性要求;二是陶瓷内部有机加工构造精度要求高,陶瓷层和金属底座结合要满意匀称性和高强度的要求;三是静电吸盘表面处理后要达到μm左右的涂层,同时要耐高温,耐磨,运用寿命大于三年以上。其三,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,须要积累大量的know-how。客户壁垒:半导体设备零部件的客户壁垒主要体现在以下两个方面:(1)芯片制造过程须要几十种化学气体混在一起,再加上电压、温度、气压等参数,反应过程特别困难,因此配方一旦确定下来不会轻易变更。对设备制造商来说,零部件供应须要保持高度一样性,不会轻易更换零部件供应商。以cvd为例,芯片制造过程中须要多次沉积工序。cvd是通过化学反应的方式,利用加热、等离子或光辐射等各种能源,在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。化学气相沉积过程中混合气体比例、气压、温度以及等离子体的激发功率的变更都会对沉积效果产生影响,因此须要在反应过程中严格限制各个反应条件保持一样。(2)半导体零部件验证程序困难,下游客户协作度不高;另外,在长期产品迭代过程中,国外零部件厂商形成了大量的know-how,而国内厂商因缺乏阅历和关键技术很难得到验证机会和规模应用。以富创精密某客户认证为例,其认证流程如下:首先须要进行质量体系认证,周期约一年;其次须要进行特种工艺认证,包括工艺实力认证和性能指标认证,该认证周期约为一年。质量体系认证和特种工艺认证通过后需依据客户要求定期复核,不通过复核则无法持续供货。通过以上两轮认证后获得首件试制资格,公司通过研发制定工艺路途和制造流程,首件样品交付并通过客户验收后才具备批量生产资格,首件试制及验收周期差异较大,一般在半年左右。资金和供应链壁垒:在资金方面,相比于半导体设备行业,半导体设备零部件属于资金相对密集的产业,为满意较高的生产实力要求,零部件的原材料及加工装备要求高并且价格昂贵。例如精密金属制造厂商须要购置数控激光切割机、焊接机器人、c等大型高端进口设备。在供应链方面,加工件往往要求高纯度的材料,例如铝和石英,须要大型矿山特殊定制,小型零部件厂商选购 量小,交货条件欠佳,零部件设备厂商处于被动地位,构成行业进入壁垒。从国内零部件厂商角度来看,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,上游加工设备和原材料的不足导致许久以来我国大部分半导体零部件企业在低技术水平的状态下运行,不能保证产品质量的一样性,影响产品质量的提升。从技术难度来看,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;接下来是精密限制类,如流量计受美xxx工管制,国内企业主要依靠进口;一般的金属加工件技术壁垒最低,国产化程度也较高。从认证难度来看,相比于精密加工件,通用外购件具备较强的通用性和一样性,设备、制造产线上的认证难度更高。半导体设备零部件的技术难度和交货周期具有肯定的相关性。技术壁垒最高的光学类零部件交期最长,须要一年以上;其次是非金属加工件,工程塑料类交货周期须要1年以上,石英振荡器也须要9-10个月;精密限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。毛利率水平与产品技术壁垒相关。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。半导体设备零部件市场小而精,碎片化特征明显。相比半导体设备市场,半导体零部件市场更细分。依据对国内主流代工厂调研获得的数据,目前全年日常运营过程中用到的零部件(包括维保更换和失效更换的零部件)达2000种以上。半导体行业中牛鞭效应明显,零部件厂商多领域发展规避风险。最终消费市场的微小变动,经过一级又一级的放大效应,传到上游制造商就放得很大,这种现象在供应链管理上叫“牛鞭效应”。例如计算机的需求量上升2%,到处理器就可能放大到10%,传到设备制造商就可能放大到20%,再传到零部件制造商,就可能不止30%。由于牛鞭效应,半导体零部件厂商同时扩展医疗设备、通讯设备和其他行业发展,客观上分散了行业周期性变动带来的风险。国内厂商如英杰电气专注于功率限制系统,为光伏、led新光源、核电、玻璃玻纤、冶金、石油化工等多个行业供应优良功率限制和其他自动化限制设备;新莱应材则在泛半导体、生物医药、食品平安等领域布局。半导体设备零部件厂商多产线、多领域发展。由于半导体设备零部件单一产品的市场空间很小,同时技术门槛又高,因此国际领军的半导体零部件企业通常以跨行业多产品线发展策略为主。例如mks,在气体压力计/反应器、射频/直流电源、真空产品等产品线均占据其主要市场份额,除了半导体行业的应用,还广泛地应用于工业制造、生命与健康科学等领域。