国产CMP龙头厂商,技术实力强大,首次覆盖给予“买入”评级 公司是国内唯一实现12寸CMP设备量产销售的厂商,受益于全球半导体行业的高景气度、国内新增晶圆产能建设的推进,以及半导体制造工艺进步带来的设备需求增长,同时国产替代需求强烈,公司募投扩产,成长动力充足。我们预计2022-2024年公司可分别实现EPS 3.54/5.28/6.91元,归母净利润3.78/5.63/7.37亿元,当前股价对应PS17.70/11.70/9.00倍,首次覆盖给予“买入”评级。 CMP设备市场需求旺盛,国产替代率逐步提升 据SEMI预计,2022年全球半导体设备市场规模1140亿美元,同比+11%,CMP设备规模达19亿美元,同比+12%。2021年中国设备市场规模占全球28.9%,我们预计2021年中国CMP设备市场规模达4.91亿美元。先进制程升级提升CMP加工步骤,驱动CMP设备需求。全球CMP设备市场被海外厂商垄断,呈现应用材料和日本荏原双寡头格局,据SEMI数据,2020年两家合计全球93%市场份额。华海清科是目前唯一量产销售12寸CMP设备的国产厂商,已在先进集成电路制造商的国内大生产线上批量应用,2020年在国内份额达12.64%。 CMP技术国内领先,布局耗材+服务,成长动力充足 公司重视研发,CMP布局全面,技术实力强大。截至2021年底,公司在逻辑芯片制造、3D NAND制造、DRAM制造等领域的工艺技术水平已分别突破至 14nm 、128层、1X/1Ynm,均为当前国内大生产线的最高水平。公司推出了12英寸减薄抛光一体机设备,正在生产线验证。公司已建成晶圆再生相关产能,客户反响良好,目前再生晶圆产能计划扩张至12寸10万片/月,前景可期。公司关键耗材销售和维保业务向客户提供设备关键易磨损零部件的维保、更新服务,待后续CMP设备持续放量、减薄抛光一体机通过验证,有望成为公司新的利润增长点。 公司IPO实际募资36.44亿元,加码产能与研发,进一步增强核心竞争力。 风险提示:研发及验证进展不及预期、疫情加重影响供应链及客户验证、下游晶圆厂扩产不及预期、行业竞争加剧。 财务摘要和估值指标 1、国产CMP龙头厂商,业绩高速增长 1.1、国内唯一量产销售12英寸CMP设备供应商,收入快速增长 华海清科是国内CMP设备龙头,主要产品为化学机械抛光(CMP)设备,并提供配套材料及技术服务。公司是目前国内唯一量产销售12英寸CMP商业机型的高端半导体设备制造商,所产主流机型已成功填补国内空白,打破国际巨头数十年的垄断,有效降低了国内下游客户的采购成本,减少对国外设备的依赖,支持国内集成电路产业发展。 公司主营产品包括半导体抛光及减薄设备、配套材料及技术服务两大类: 1、半导体抛光及减薄设备:CMP设备包括300和200两大系列,分别用于12英寸和8英寸晶圆。公司新研发出12英寸晶圆减薄抛光一体机,以满足3D IC制造、先进封装等领域晶圆减薄需求。 2、配套材料及技术服务:主要为晶圆再生业务和关键耗材销售&维保业务两大类,与CMP设备业务高度协同。(1)晶圆再生业务利用公司CMP技术和自产晶圆再生关键设备,为客户提供晶圆再生代工服务。(2)关键耗材销售和维保业务针对已销售的CMP设备,为客户提供设备关键易磨损零部件的维保、更新服务。 表1:公司主营业务为半导体抛光及减薄设备和配套材料与技术服务 公司自2013年成立至今,一直专注于CMP设备和工艺及配套耗材的研发。公司坚持自主研发创新,2014年推出国内首台12英寸CMP设备,2016年该设备通过中芯国际验证,2017年8寸CMP设备研制成功并在客户端完成验收,2021年推出减薄抛光一体设备,送入客户端进行验证。 图1:公司成立于2013年,于2022年科创板上市 2022年7月1日,公司实际控制人由清华大学变更为四川省国资委。按照教育部、财政部关于高等学校所属企业体制改革文件的要求,2022年4月,四川省国资委同意将清华控股100%股权以股权投资方式投入四川能投,最终由四川能投持有清华控股100%股权,清华控股名称变更为天府清源控股有限公司,持有清控创投100%的股权,清控创投直接持有公司28.19%的股份,为公司控股股东,2022年7月1日,天府清源100%股权过户至四川能投的工商变更登记手续办理完毕,四川省国资委实际持有公司28.19%的股权,为公司实际控制人。 公司设立了清津厚德、清津立德以及清津立言3家员工持股平台,紧密绑定核心技术人员,充分调动员工积极性。路新春为公司董事长及首席科学家,持股5.95%。 图2:公司实际控制人变更为四川省国资委 CMP设备快速放量,公司营业收入快速增长。2017年公司营业收入仅0.19亿元,2021年快速上升至8.05亿元,期间CAGR高达154.50%。2022Q1营业收入达到3.48亿元,同比+193%。 公司主营业务收入主要来自CMP设备的销售。2019-2021年公司CMP设备占主营业务的比例分别为92.39%、91.55%、86.19%。公司于2019H2开始积极开拓关键耗材销售、维保和晶圆再生等新业务,公司所销售的耗材以通用耗材为主,其主要是保持环、气膜等。配套材料及技术服务的营业收入在2021年达到1.11亿元,业务布局持续优化,助力营收增长。 图3:公司营业收入增速较高 图4:CMP设备为公司主要营业收入来源 公司的CMP300系列和CMP200系列产品已经实现产业化应用和销售。CMP300系列产品销量从2017年的1台增长至2021年的35台,是公司CMP设备销售的主要组成部分。CMP200系列产品目标客户体量较小,现已实现销售收入。公司CMP设备的销售均价整体呈上升趋势,得益于公司技术水平提升,市场地位增强。 表2:300系列为公司CMP设备核心产品 公司前期在技术研发、市场培育等方面投入较大,2020年首次实现盈利。公司所在行业前期研发投入占比较高,且设备需经历工艺测试、客户验证后才能确认销售收入,2020年以前尚未体现规模效应,存在连续亏损。2020年扭亏为盈,归母净利润达0.98亿元。2021年公司实现归母净利润1.98亿元,同比+103%,2022Q1达到0.91亿元,同比+122%,利润开始快速增长。 图5:2020年公司首次扭亏为盈,盈利能力持续提升 公司毛利率稳步增长,从2017年的17.53%提升至2021年的44.73%,达国内半导体设备龙头水平,主因:(1)公司CMP设备获得多个客户验收认可后进入量产阶段,2019年至2021年,分别生产13台、35台和93台CMP设备,规模化原材料采购使得议价能力提高,生产规模的增长加大了固定成本的分摊,同时优化选型使直接材料的价格逐步降低,综合降低了生产成本;另一方面公司持续进行创新研发、推出新功能、新配置的高端产品,单台设备价格有所提升。(2)配套材料及技术服务毛利率相比CMP设备业务更高,在公司抛光头维保业务的规模效应下,毛利率提升,同时其在收入中占比也不断提升。 图6:2021年公司毛利率达国内领先水平 图7:2018-2021年公司CMP设备毛利率快速上升 规模效应下,公司期间费用率大幅下降。2020年之前,公司营收体量较小,前期研发、管理费用等支出较多,期间费用率较高。2020-2021年,随着产品放量,公司规模效应彰显,期间费用持续下降。 图8:规模化效应显现,公司期间费用率下降 1.2、上下游分析:原材料价格随规模效应降低,客户资源优质 1.2.1、上游:原材料采购成本下降,积极推进供应商国产化 公司营业成本按照产品类型划分来看,主要为CMP设备,2021年年度CMP设备的营业成本在总成本中占比92.57%,而公司成本主要来自于直接材料,其占比维持在90%以上。 表3:按照产品类型划分,公司主要营业成本为CMP设备(万元) 表4:公司成本主要来自于直接材料,其占比维持在90%以上(万元) 公司的直接材料主要包括机械标准件、机械加工件、液路元件、电气元件、气动元件和其他等,其中机械加工件是供应商依据公司提供的图纸自行采购原材料并完成定制加工。 表5:公司原材料主要包括机械标准件、机械加工件、液路元件、电气元件、气动元件等 公司主要原材料价格随着规模效应持续降低。以2017年原材料采购的价格为基础计算价格指数,2019年以来主要原材料采购价格大多数呈现下降趋势。公司在供应链管理与成本运营方面具有优势,随着产能提升,同时积极拓展零部件第二供应商及国产替代,成本将会持续降低。 表6:公司主要原材料采购价格呈现下降趋势 表7:公司积极拓展零部件第二供应商,前五大供应商占比持续降低 1.2.2、下游:客户资源优质,产品销售规模持续上升 目前公司在逻辑芯片、存储芯片制造领域拥有一批优质、稳定的客户资源。公司客户包括中芯国际、长江存储、华虹集团、长鑫存储、厦门联芯、广州粤芯、上海积塔、英特尔等国内及国际知名制造商。截至2021年底,公司自主研发并生产的CMP设备已累计出货超140台。 表8:公司客户资源优质 公司主要客户为长江存储、华虹集团、中芯国际。2019-2021年公司前五大客户收入占比分别高达94.96%、85.71%、92.99%,长江存储、华虹集团、中芯国际稳居公司前三大客户。2021年长江存储快速扩产,批量采购公司产品,收入占比高达66%。 表9:公司主要客户为长江存储、华虹集团、中芯国际(单位:万元) 表10:公司CMP设备在前三大客户端销售规模持续上升 2、CMP设备市场需求旺盛,国产替代率逐步提升 2.1、半导体设备市场空间广阔,CMP是晶圆表面平坦化的关键工艺 全球半导体设备行业规模持续增长。据SEMI数据,2021年全球半导体设备市场规模达1026亿美元,同比+44%,预计到2022年全球半导体设备市场将扩大到1140亿美元,同比+11%。据SEMI数据,2020年全球CMP设备占半导体设备总市场规模的3%。 图9:2022年全球半导体设备市场规模预计达1140亿美元 图10:2020年全球CMP设备占半导体设备总市场规模的3% 据SEMI预计,全球CMP设备2022年市场规模达19亿美元,同比+12%。根据SEMI统计,2018年全球CMP设备的市场规模约为18.4亿美元,2013年-2018年全球CMP设备年均复合增长率达到20.11%。2019年受全球半导体景气度下滑影响,全球CMP设备的市场规模出现短暂下滑,2020年市场规模迅速回升至15.8亿美元,较2019年增长5.83%。2020年全球CMP设备市场中,中国大陆市场规模已跃升至全球第一,约为4.3亿美元,市场份额27%,由于2021年中国设备市场规模占全球28.9%,我们预计2021年中国CMP设备市场规模达4.91亿美元。 图11:全球CMP设备规模预计2022年达19亿美元 图12:2020年中国大陆CMP市场占全球27% CMP是实现晶圆表面平坦化的关键工艺,确保其整体性能和可靠性。CMP设备在硅片及芯片制造流程均有应用,目前的集成电路元件普遍采用多层立体布线,集成电路制造的前道工艺环节要进行多次循环,确保逻辑芯片、3D NAND闪存芯片、DRAM内存芯片每层制造表面保持纳米级全局平坦化,以进行下一层微电路结构的加工制造,通常每片芯片制造完成需经过几十道抛光工艺。 图13:CMP是实现晶圆表面平坦化的关键工艺 图14:CMP设备在集成电路制造中需要循环使用 在先进封装领域,CMP工艺越来越多被引入并大量使用。其中硅通孔(TSV)技术、扇出(Fan-Out)技术、2.5D转接板(interposer)、3DIC等将用到大量CMP工艺,这将成为CMP设备除IC制造领域外一个大的需求增长点。 图15:CMP工艺被引入先进封装领域并大量使用 CMP设备主要依托CMP技术的化学-机械动态耦合作用原理,通过化学腐蚀与机械研磨的协同配合作用,实现晶圆