當(dāng)摩爾定律推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)迭代進(jìn)步時(shí)，半導(dǎo)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(dǎo)體設(shè)備零部件合作完成。

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

以「小」制「大」

先進(jìn)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(dǎo)體設(shè)備的性能。

實(shí)際上，半導(dǎo)體零部件涵蓋的領(lǐng)域是非常寬泛的，包括：機(jī)械類的反應(yīng)腔、傳輸腔、內(nèi)襯、托盤(pán)、冷卻板、石英、陶瓷件、靜電卡盤(pán)等；電氣類的射頻電源、射頻匹配器、遠(yuǎn)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(jì)、真空壓力計(jì)；機(jī)電一體類、氣體/液體/真空系統(tǒng)類、光學(xué)類等。

之所以說(shuō)這是「小」賽道，在于每一條賽道都非常精細(xì)，對(duì)于單一產(chǎn)品的市場(chǎng)容量并不大。例如流量計(jì)、密封圈這些零部件，不僅對(duì)精度和材料的要求比較高，同種類產(chǎn)品的型號(hào)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(gè)「小」賽道。

高精度和碎片化就使得少有純粹的半導(dǎo)體零部件公司。

國(guó)際領(lǐng)軍的半導(dǎo)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(dǎo)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(jì)、反應(yīng)器、射頻/直流電源、真空產(chǎn)品、機(jī)械手臂等產(chǎn)品線均占據(jù)主要市場(chǎng)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(jī)為例，十種主要關(guān)鍵部件占設(shè)備總成本的 85%。因此，半導(dǎo)體零部件往往能夠以「小」制「大」。

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

半導(dǎo)體零部件的研發(fā)有多難？一個(gè)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(duì)本土產(chǎn)品顆粒物超標(biāo)、耐高溫差等缺陷，邦欣源從源頭功能注劑發(fā)力，經(jīng)過(guò)五六年的奮戰(zhàn)，終于開(kāi)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(dǎo)體真空設(shè)備廠商研發(fā)人員主動(dòng)提出對(duì)接技術(shù)交流。

這僅僅是半導(dǎo)體零部件中的一個(gè)縮影。實(shí)際上，半導(dǎo)體零部件的主要門(mén)檻在于三方面。一方面，比較復(fù)雜的電子和機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)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(dǎo)體設(shè)備的零部件也需要半導(dǎo)體設(shè)備的驗(yàn)證，需要很長(zhǎng)的周期。根據(jù)富創(chuàng)精密的公告，零部件廠商進(jìn)入設(shè)備廠商供應(yīng)商名錄通常需要 2~3 年的驗(yàn)證周期來(lái)確定零部件的性能指標(biāo)達(dá)到要求。

零部件生意是棵「常青樹(shù)」

最近幾年，半導(dǎo)體零部件的市場(chǎng)逐漸火熱。

一方面，是半導(dǎo)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(dǎo)體設(shè)備子系統(tǒng)市場(chǎng)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(jí)占 22%。

如盛美上海在回答投資者提問(wèn)時(shí)表示，半導(dǎo)體設(shè)備集成商一般不親自做標(biāo)準(zhǔn)零部件，例如閥、泵等。公司也在積極尋找國(guó)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(duì)設(shè)備的需求旺盛，進(jìn)一步地向上游延伸，帶動(dòng)了設(shè)備零部件的供不應(yīng)求，交貨期大多數(shù)延長(zhǎng)到 12-15 個(gè)月。

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

目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)主流代工廠全年日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中領(lǐng)用的零部件（包括更換和失效更換的零部件）達(dá)到 2000 種以上。因此，常常會(huì)有半導(dǎo)體制造廠直接采購(gòu)的作為耗材或備件的零部件及相關(guān)服務(wù)。

對(duì)于設(shè)備制造商來(lái)說(shuō)，替換零件可以帶來(lái)高利潤(rùn)并帶來(lái)穩(wěn)定的收入。即使芯片制造商在經(jīng)濟(jì)低迷時(shí)期控制投資，他們也會(huì)繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)替換零件。因此，相較于總是起伏的半導(dǎo)體行業(yè)，這個(gè)賽道是一棵「常青樹(shù)」。

最近，也有新聞報(bào)道，日本半導(dǎo)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(guò)程的切割輪，到 2035 年，該公司的產(chǎn)能將提高 14 倍。這個(gè)切割輪就是安裝在機(jī)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(jī)器方面擁有全球最大的市場(chǎng)份額。從它的財(cái)報(bào)來(lái)看，截至 2023 年 3 月的財(cái)年銷售額達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的 2841 億日元，其中切割輪等替換零件占 20%。過(guò)去 10 年，替換零件的銷量增長(zhǎng)了兩倍。

國(guó)內(nèi)零部件賽道趨熱

從市場(chǎng)格局來(lái)看，美國(guó)、日本公司在半導(dǎo)體設(shè)備零部件方面處于壟斷地位。據(jù) ICWorld2020 公開(kāi)的 20 類半導(dǎo)體核心零部件產(chǎn)品的 44 家主要供應(yīng)商，其中美國(guó)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(guó)供應(yīng)商、2 家瑞士供應(yīng)商、2 家韓國(guó)供應(yīng)商、1 家英國(guó)供應(yīng)商。

不過(guò)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體零部件廠商成長(zhǎng)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(dǎo)體零部件領(lǐng)域。

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

江豐電子是半導(dǎo)體靶材廠商。據(jù)財(cái)報(bào)顯示，2023 年前三季度，公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入 18.52 億元，同比增長(zhǎng) 9.84%；歸母凈利潤(rùn) 1.93 億元，同比下降 13.02%；扣非凈利潤(rùn) 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(guó)產(chǎn)的核心零部件如機(jī)械手、溫控器、射頻電源、低溫真空泵、干泵等已得到半導(dǎo)體裝備制造商驗(yàn)證，裝備核心部件國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈正在形成并快速發(fā)展。

在 2023 年，儲(chǔ)氣艙（gas box）、流量計(jì)、真空計(jì)、反應(yīng)噴淋頭、靜電吸盤(pán)和閥門(mén)等重要零部件取得較大突破，逐漸能夠滿足部分國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備需求。

在 12 月底，有四家半導(dǎo)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(dǎo)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(lái)看，拓荊科技、中科飛測(cè)、微導(dǎo)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(dǎo)體科技有限責(zé)任公司，持股 0.0555%。

結(jié)語(yǔ)

半導(dǎo)體零部件市場(chǎng)雖然看似「小」，但其中蘊(yùn)藏著巨大的商機(jī)和潛力。這些看似不起眼的零部件，實(shí)則是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

零部件國(guó)產(chǎn)化是必經(jīng)之路。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)經(jīng)歷了 2018 年以來(lái)的快速國(guó)產(chǎn)化，在整個(gè)過(guò)程中，設(shè)備公司訂單量從 10 億級(jí)別跨越到 100 億，但是零部件生產(chǎn)體系的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展比較緩慢。

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

「江豐在 E chuck 靜電吸盤(pán)、SiC 涂層石墨基座等核心部件上取得長(zhǎng)足進(jìn)展。」江豐電子副總經(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(gè)量產(chǎn)基地，擁有 750 臺(tái)/套機(jī)床設(shè)備，組建了 1600 人的研發(fā)制造團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)在擁有量產(chǎn)客戶 120 家，

目前，國(guó)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(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商的放量，未來(lái)國(guó)內(nèi)零部件需求預(yù)計(jì)將快速增長(zhǎng)，機(jī)遇廣闊。