半导体设备六大核心零部件

2026-08-05 21:43:3111
一、产业爆发背景:AI算力拉动,资本开支进入上行周期

当前半导体设备需求迎来强劲增长,核心驱动力已全面转向AI算力爆发:

国际大厂扩产:美光、三星、SK海力士、铠侠等存储巨头,相继上调中长期扩产规划,投资从现有产线延伸至新建晶圆厂,多数布局延续至2030年后。

设备端传导:受益于全球先进制程(尤其是12英寸)持续扩产,设备需求大增。据预测,2026年全球半导体制造设备销售额预计达165.9亿美元,同比增长23.2%。

零部件成关键瓶颈:设备升级高度依赖精密零部件技术突破,设备端的扩产需求正加速向零部件环节传导,“卡脖子”环节的国产替代空间巨大。

二、六大核心零部件分类总览

行业通常按核心功能将零部件划分为六大类,各自价值占比与国产化进度差异显著:

1. 机械类零部件

主要功能:腔体、结构件等基础框架

价值占比:20% - 40%

国产化进度:较快,国产化率已超50%

2. 电气类零部件

主要功能:射频电源、供电系统等

价值占比:10% - 20%

国产化进度:中等,高端射频电源仍依赖进口

3. 机电一体类零部件

主要功能:晶圆传输、温控、工件台

价值占比:10% - 25%

国产化进度:中等,部分模组已实现突破

4. 气体/液体/真空系统类零部件

主要功能:真空泵、阀门、气柜模组

价值占比:10% - 30%

国产化进度:较快,阀门/泵类国产替代加速

5. 仪器仪表类零部件

主要功能:流量计、压力计、真空计

价值占比:因设备类型而异

国产化进度:较低,高端传感器高度依赖进口

6. 光学系统类零部件

主要功能:透镜、光栅、激光源

价值占比:光刻/量测设备的核心部件

国产化进度:极低,EUV级光学基本被海外垄断



三、产业链传导逻辑(上游 → 中游 → 下游)

产业链形成“材料→零部件→设备→晶圆制造→终端应用”的完整闭环:

上游(核心材料):提供铝合金、石英、陶瓷等基础原料。

硅片:12英寸高端产品由海外主导,国内28nm及以上制程硅片国产化率已超30%。

光刻胶:低端g/i线国产化率超90%;高端ArF胶已进入14nm中试线验证。

掩模版:28nm以上先进制程进口依赖度超60%,本土企业已启动7nm技术攻关。

中游(六大类零部件):是本文核心,详看第四部分细分拆解。

下游(设备与晶圆厂):设备投资额占比中,光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备三者合计占比超过80%。国内头部存储厂商扩产,核心需求集中在刻蚀和薄膜沉积设备,直接拉动对应零部件的订单。


四、六大细分赛道深度解析与竞争格局

1. 机械类零部件(国产化先锋)

功能:构建反应腔体、设备框架,保障工艺稳定性和寿命。

关键玩家:

富创精密:国内少数进入国际半导体设备大厂供应链的内资企业。

江丰电子:靶材龙头延伸至零部件,已建成三大垂直生产基地。

菲利华:石英腔体是光刻机光源系统的核心部件。

神工股份:硅零部件主攻国内刻蚀机原厂及Fab厂。

2. 机电一体类零部件(功能集成化)

细分产品:

双工件台(光刻机核心):代表企业
华卓精科。

浸液系统(浸没式光刻):代表企业
启尔机电。

温控系统:代表企业
京仪自动化,已批量导入主流晶圆厂。

趋势:该品类融合机械与电气控制功能,价值量占比提升至10%-25%。

3. 气体/液体/真空系统类(国产替代主战场)

真空泵领域:全球由Edwards(英)、Ebara(日)主导。国内
沈阳科仪(干泵)和
汉钟精机
已进入头部晶圆厂供应链。

阀门领域:瑞士VAT全球市占率第一。国内
新莱应材
在半导体级球阀取得突破(替代率约15%),供货中微公司

气柜模组:正帆科技(子公司鸿舲半导体)、至纯科技
具备较强竞争力。

气体喷淋头:高端由日本京瓷、CoorsTek垄断,国内
富创精密、华卓精科
已布局陶瓷件加工。



4. 仪器仪表类(高壁垒待突破)

核心难点:对测量精度、响应速度要求极高。

典型产品:质量流量控制器(MFC),全球由Horiba(日)、MKS(美)垄断,国产化率不足10%。

破局者:北方华创(旗下七星流量计)处于国产替代初期;万业企业通过收购全球气体输送系统供应商Compart System切入供应链。

5. 光学系统类(金字塔顶端)

应用场景:光刻设备和量测设备。

全球格局:蔡司、尼康、佳能占据超70%份额,处于绝对垄断地位。

国内力量:北京国望光学、长春国科精密光学、茂莱光学等正艰难追赶。

新需求:2026年AI算力带动“CoPoS面板级封装”(以方代圆)技术落地,新增了光刻、曝光类光学零部件的需求。


五、高价值核心零部件补充:射频电源与陶瓷件

除上述六大类外,从采购金额占比来看(大陆晶圆厂数据),射频电源和各类泵占比极高(均超10%),特此重点解析:

射频电源(等离子体核心)

作用:为刻蚀和沉积设备提供等离子体能量,决定工艺精度。

格局:全球由AE(美)、MKS(美)主导。

国产进展:英杰电气产品覆盖13.56MHz-60MHz,已匹配中微公司CCP刻蚀机;恒运昌、华丞电子也在持续布局。

陶瓷件(静电吸盘)

作用:利用静电吸附固定晶圆,减少损伤。

格局:美日厂商占据主导。

国产进展:北京华卓精科和广东海拓创新已实现量产和商业化。

六、总结:现状与未来展望

整体格局:半导体零部件细分赛道垄断效应强(单一品类CR3高达80%-90%),全球前十大供应商市占率常年稳定在50%左右。

梯队分化:

第一梯队(已突破):机械类金属件、石英件,已实现大规模国产替代。

第二梯队(攻坚期):真空泵、阀门、气柜模组,国产化率快速提升。

第三梯队(卡脖子):高端射频电源、高精度光学系统、高端流量计,仍高度依赖海外,但同时也是未来最具增长潜力的国产替代赛道。

核心结论:随着AI算力需求持续爆发,先进制程扩产不停歇,半导体零部件作为设备产业的“基石”,将长期处于高景气度周期,供应链自主可控将成为贯穿未来十年的核心投资主线。

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