前言：在消费电子终端需求下行的市场环境下，半导体行业整体处于调整阶段，厂商整体收入及利润情况都波动较大，半导体设备厂商成为为数不多的亮色。作为半导体设备的上游，核心零部件也成为了市场关注的重点之一。下文梳理了零部件行业的市场情况、细分领域及行业特点，以供后续参考。一、 半导体设备零部件概述半导体设备零部件是半导体设备的基础和核心。半导体设备零部件是指在半导体设备制造过程中所需的零部件，并在材料、结构、工艺、品质和精度、可靠性及稳定性等方面能达到半导体设备的技术要求。半导体设备是半导体行业技术演进的关键，其绝大部分关键核心技术需 要以精密零部件作为载体来实现。半导体设备零部件具有高精密、高洁净、超强耐腐蚀能力、耐击穿电压等特性，生产工艺涉及精密机械制造、工程材料、表面处理特种工艺、电子电机整合及工程设计等多个领域和学科，从而半导体精密零部件是半导体设备制造环节中技术壁垒较高的环节，是半导体设备的基础和核心，也是整个电子信息产业的支撑。焊接波纹管

半导体设备零部件产业链主要由上游原材料、半导体设备零部件、半导体设备、晶圆厂四个环节组成。其中上游原材料主要是铝合金材料及其他金属非金属原材料，半导体设备零部件包括工艺零部件、结构零部件、模组、气体管路、真空系统类、传感器类、仪器仪表类等种类。

2022 年全球半导体设备市场为1076 亿美金，中国大陆半导体设备市场为282.7亿美元，其中半导体零部件价值约为整机的44% ，2022 年全球半导体零部件市场约为471 亿美金，中国大陆半导体零部件市场为125 亿美金，约为863 亿元。

机械类零部件约占半导体设备零部件的20% -30% ，下游满足半导体所有设备的应用。机械类零部件在设备中起到构建整体框架、基础结构、晶圆反应环境和实现零部件特殊功能的作用，保证反应良率，延长设备使用寿命。主要包括：金属工艺件：反应腔、传输腔、过渡腔、内衬、匀气盘等。金属结构件：托金属工艺件：反应腔、传输腔、过渡腔、内衬、匀气盘等金属结构件：托盘、冷却板、底座、铸钢平台等。非金属机械件：石英、陶瓷件、硅部件、静电吸盘、橡胶密封件等盘、冷却板、底座、铸钢平台等。该环节是半导体零部件中应用最广，市场份额最大的零部件类别。机械类零部件国产化率较高，但高端产品国产化率较低。国产化程度主要由技术壁垒决定，当前应用于高制程设备的产品技术突破难度仍较高。

电气零部件约占半导体设备零部件的15% -25% ，作为控制工艺制程的核心部件，技术突破难度较大。电气零部件主要包括射频电源、射频匹配器、远程等离子源、供电系统、工控电脑等。其中，射频电源是重要的电气类零部件产品，具有较高的技术难度和壁垒。美国两大厂商MKS Instrument（万机仪器）和Advanced Energy（先进能源工业）是半导体射频电源市场的领导者。对于核心模块（射频电源等），中国企业尚未进入国际半导体设备厂商，少量应用于中国半导体设备厂商，主要应用于光伏、LED LED 等泛半导体设备，国产化率低，高端产品尚未国产。

机电一体类零部件在设备中起到实现晶圆装载、传输、运动控制、温度控制的作用，部分产品包含机械类产品，价值量占比10% -20% 。该环节应用于所有设备，其中双工机台和浸液系统仅用于光刻设备。主要包括EFEMEFEM 、机械手、加热带、腔体模组、阀体模组、双工机台、浸液系统、温控系统等。大多品类中国厂商主要供应中国半导体设备厂商，整体国产化率不高，功能复杂的高端产品未国产。

气体/液体/真空系统类零部件在设备中起到传输和控制特种气体、液体和保持真空的作用。主要应用于薄膜沉积设备、刻蚀设备和离子注入设备等干法设备；气动液压系统类主要应用于化学机械抛光设备、清洗设备等湿法设备。为了将半导体制造过程控制在更小的尺寸上，半导体工艺需要在真空环境中运行。因此，真空泵和真空阀是重要的真空系统类零部件。真空泵为集成电路制造前道工序的四大核心设备中的薄膜、

刻蚀设备、离子注入设备（约占主要工艺过程的70% ）提供制造工艺所必需的超洁净真空环境，完成物理和化学气相沉积、刻蚀、离子注入等超微加工。全球半导体真空泵市场由海外厂商占据95% 的市场份额，其中Atlas 占据48% 的市场份额。国内厂商市场份额不到5% ，目前汉钟精机、中科仪等国产厂商已取得突破。半导体阀市场方面来看，全球主要被欧美日厂商占据，最大的半导体阀供应商是瑞士的VAT ，占近半壁江山。国内少数企业通过自研或收购部分产品已进入国际半导体设备厂商，整体国产化率处于中等水平，大部分品类的高端产品未国产化。

光学类零部件在光学设备中起到控制和传输光源的作用，对光学性能要求高，主要包括光学元件、光栅、激光源、物镜等。鉴于光刻设备国际市场高度垄断，高端产品一家独大。中国光刻设备尚在发展，相应配套光学零部件国产化率低，技术突破难度较高。中国企业尚未进入国际半导体设备厂商，已少量应用于中国光刻设备，国产化率较低，高端产品尚未国产。光学类零部件目前炬光科技有部分产品在进行国产替代，总体上光学类零部件在国产化方面相对薄弱。

仪器仪表类对测量的精准度要求高，国产化率低，技术突破难度较高。仪器仪表类中国企业通过收购进入国际半导体设备厂商，中国企业自研产品仅少量用于中国半导体设备厂商，由于产品成本占比较低，中国企业主要以采购进口产品为主，国产化率低，高端产品尚未国产化。

目前半导体零件的国产化率较低。半导体零部件有个特点是种类繁多，以机械类零部件为例，分为精密机加件和通用外购件。精密机加件国产化难度低。通常由设备厂自行设计，然后委外代工，一般只用于自己公司的设备上，国产化相对容易，这对其表面处理、精密机加工等工艺技术要求较高。通用零部件指需经过长时间验证，得到众多设备厂和制造厂广泛认可的标准化零部件，需要具备较强的通用性和一致性，并且需要得到设备、制造产线上的认证，需要一定时间的积累。

半导体设备零部件从国产化率来看，机械类零部件(金属工艺件、结构件等)国产化率较高，其他半导体零部件处于偏低的水平，射频发生器、机械手、MFC 等自给率较低，阀门、测量仪器等自给率甚至不到 1% 。总体而言，半导体零部件市场空间广阔。

根据 VLSI Research  的数据，2020 年全球半导体设备零部件前 10 大供应商包括有蔡司 ZEISS （光学镜头）、MKS 仪器（MFC 、射频电源、真空产品）、Edwards（真空泵），Advanced Energy （射频电源）、Horiba（MFC ），VAT（真空阀件）、IchorIchor（模块化气体输送系统以及其 他组件）、Ultra Clean  Tech （真空阀件）、 ASML（光学部件）及 EBARA（干式真空泵），全球 前十大半导体设备零部件供应商近 10 年的市场份额总和稳定在 50% 左右。 

全球半导体设备零部件龙头企业营收规模相对不大。从MKS 仪器、Edwards、Advanced Energy、VAT 、超科林五家全球半导体设备零部件龙头厂商营业收入规模上看，只有超科林 2021 年半导体业务收入接近 20 亿美元，相较于全球半导体设备零部件行业 500 亿美元左右的市场 规模，单个企业的规模相对不大，反应了半导体设备零部件行业整体分散、细分领域集中的特点。

全球龙头企业过去5年营收复合增速接近或略高于半导体设备行业增速。过去 5 年全球半 导体行业的复合增速为 7.76%，全球半导体设备行业的复合增速 16.07%。MKS 仪器、Edwards、 Advanced Energy、VAT 、超科林五家中只有 Advanced Energy  和超科林过去 5年营收复合增速略超过半导体设备行业增速，MKS 仪器、Edwards、VAT  过去 5年营收复合增速均低于半导 体设备行业增速，考虑各公司下游应用领域占比情况，MKS  仪器和 Edwards 过去5年营收复 合增速可能与半导体设备行业的复合增速接近，而 VAT  过去5年营收复合增速低于半导体设备 行业增速。

国外龙头厂商成长逻辑主要是产品品类和应用领域的拓展，并购是实现扩张的较好方式。MKS MKS MKS 仪器和超科林产品品类较多，它们是通过并购不断拓展产品线实现成长；Edwards、 Advanced Energy 、VAT 专注于单一产品，分别为真空泵、射频电源、真空阀市场的领导者， 它们通过应用领域的扩展来实现成长，

Advanced Energy 的应用领域扩展也是通过并购实现。总体来看，由于半导体设备零部件种类较多，各个细分领域技术壁垒不同且较高，通过自研实 现技术的延展难度较大，所以并购是实现产品线扩张较好的方式；国外龙头半导体设备零部件 企业的成长逻辑主要是产品品类和应用领域的拓展。

二、 半导体设备零部件行业特点 

半导体零部件技术密集，要求严苛。半导体零部件要用于精密的半导体制造，对精度和可靠性要求高，在兼顾强度、应变、抗腐蚀性、电子特性、电磁特性、材料纯度等复合功能要求的同时，同时还要保证批次的一致性、表面粗糙度、特殊表面处理、洁净清洗、一定的使用寿命等。多学科交叉，每类产品技术要求不尽相同。零部件种类多、覆盖范围广、产业链长，其研发设计、制造和应用涉及到材料、机械、物理、电子、精密仪器等跨学科、多学科的交叉融合，如机械类、电气类等零部件种类，每一类产品的技术要求都有所不同。

根据 VLSI 数据，全球半导体零部件市场的 CR10 只有 50%，市场碎片化。零部件种类多样，仅核心零部件就有二十种，一个产品甚至有多种型号，不同型号的工作原理存在显著差异，技术难度高，同时单一产品市场规模小，行业内大多数企业只专注于个别工艺技术或者特点零部件产品，市场碎片化特征明显。生产模式呈现“多品种、小批量、定制化”的特点。半导体设备存在单价昂贵、定制化及出货量低的特点，使得零部件生产商形成多品种、小批量、定制化的生产模式。认证要求严苛，达成合作后黏性高。零部件是设备的关键构成，设备厂对所选用的零部件要求严苛，若要成为合格供应商，一般需完成质量体系认证、特种工艺制程认证、首件认证环节，方可获得量产特定首件的资格，通常全部认证过程持续 2-3 年，认证周期长，但是一旦导入、确定合作关系后，设备厂会与零部件供应商长期深度绑定 。

单一产品市场空间小+技术门槛高，国际很少有纯粹的半导体零部件公司，国际厂商产品布局跨多行业、多产品线。大厂如 MKS，半导体产品包括气体压力计、射频/直流电源、真空产品、机械手臂等，产品也应用于工业制造、生命与健康科学等领域。同时单一产品技术门槛高，收购整合是拓展产品线的高效方式。大厂如 Atlas(阿特拉斯科普柯，瑞典)，2014 年收购 Edwards(爱德华，英 国)、2016 年收购 Leybold(莱宝，德国)、2019 年收购 Brooks(布鲁 克斯，美国)，持续做大做强半导体用真空泵业务。

美日欧厂商主导全球半导体设备零部件市场，国产率提升有非常大的空间。全球半导体设备零部件市场主要被美日欧厂商所占据。根据 IC World  的数据，2020 年全 球主要的 44 家半导体核心零部件供应商中，美国供应商 20 家，占比约 45%；日本供应商 16  家，占比约 36% ；德国供应商 2 家、瑞士供应商 2 家、韩国供应商 2 家、英国供应商 1 家等；美日欧半导体零部件供应商占比超过 90% ，主导全球半导体设备零部件市场。

三、 半导体设备零部件发展 

1、中国半导体设备市场规模增长拉动零部件需求

半导体零部件需求可拆分为存量与增量市场：存量市场：主要由存量设备零部件替换驱动，2020 年全球关键零部件 服务与支持市场约23 亿美元；增量市场：主要由新设备零部件采购需求驱动。全球设备销售额呈提升趋势其中中国市场占比从2018Q115%提升至2022Q3的27% 。增量市场406 亿美元，三类关键设备对应规模最大，根据测算，2020 年全球半导体原材料、零部件市场规模在406 亿美元左右，剔除其他前道设备、封测设备，关键工艺设备对应原材料、子系统市场规模 为316 亿美元。分工艺环节来看，用于薄膜沉积设备、刻蚀设备、光刻设备的零部件占了总市场规模的63%，占关键前道设备市场规模81% 。

中国市场空间：20 年大陆晶圆线零部件采购超10亿美元。

2020 年，中国大陆晶圆线8吋和12 吋前道设备零部件（parts）采购金额超过10 亿美元。如果排除三星、海力士、台积电等境外厂商在中国大陆的产线，中国 本土晶圆制造厂商（主要包括SMIC、华虹集团、华润微电子、长江存储等）采购金额约为4.34.34.3亿美元。从中国晶圆制造厂商采购的关键零部件来看，石英（Quartz）、射频电源（RF Generator）、泵（Pump）占零部件采购金额的比重达到或超过10% ；阀 （Valve）、静电卡盘（Chuck）、反应腔喷淋头（Shower Head）、边缘环（EdgeRing）零部件采购占比超过5% 。

2、美国限制对中国工厂输出集成电路制造设备，限制政策刺激国产零部件加速认证

限制范围扩大化：限制对象从华为到SMIC ，进一步扩大到所有中国公司；限制产品从逻辑扩大到存储，逻辑限制从10nm 扩大至14nm 以下制程；限制内容包括美国软件、设备、半导体产品，在中国建立先进制程工厂等。

当前国产零部件自给率仍然较低，除石英、套环等少数部件外，大部分零部件自给率不足10% 。可靠性为关键壁垒，半导体零部件验证周期较长：国产半导体零部件厂商，即使已有产品实现突破，新产品验证周期仍在一年至数年以上。限制政策下，国产零部件产线认证加速。

3、国产零部件具备交期优势，具备本地化服务优势

进口零部件交期较长：部分关键零部件交期可达10 -15 月，零部件交期成为限制设备产能 主要因素之一。例如，ZEISS 光学镜头产能成为ASML  光刻机生产的重要限制因素。在产 能不足的时候，进口零部件厂商会优先满足海外设备厂商的零部件需求，导致国产设备厂 商获得零部件的难度进一步加大。国产零部件企业产能不如进口零部件企业紧张，扩产灵活，交期上具备优势。

零部件与服务与支持需求为互补品：零部件使用过程中产生磨损、损耗，需要定期维修，一方面国产零部件厂商具备本土化优势，就近设厂、服务更加便捷；另一方面零部件配套的服务与支持也是实现自主可控的关键点之一。2020 年，真空类子系统相关零部件服务与支持市场占比为47%，电源类、晶圆传输类、液体管理类分别占比12%, 7%和7% 。