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本土刻蚀设备中流砥柱,多线布局助力国产替代

2023-03-13胡剑、胡慧、周靖翔、李梓澎、叶子国信证券羡***
本土刻蚀设备中流砥柱,多线布局助力国产替代

国产刻蚀设备龙头企业,产品覆盖海外一线大厂及国内头部厂商。中微成立于2004年,公司核心高管及技术人员多数具有国际半导体大厂从业经验,CEO尹志尧博士是近300项海内外专利的主要发明人。公司主营等离子体刻蚀设备、薄膜沉积设备以及空气净化设备,产品覆盖了半导体集成电路制造、先进封装、LED生产、MEMS制造等领域。公司2022年全年预计实现营收47.4亿元,同比增长52.5%,实现归母净利润区间为11.70亿元,同比增长15.66%;实现扣非归母净利润9.19亿元,同比增长183.44%。 刻蚀机业务高速发展,CCP市占率不断提升,ICP设备快速放量。公司CCP设备性能先进,在国产设备中处于绝对领先地位,已切入国际知名厂商 5nm 产线,国内市场份额持续提升,2022年公司已累计有2320个反应台在生产线运转;ICP设备2022年上半年收入4.13亿元,同比增长414.08%,截至2022年6月底,ICPNanova设备已经顺利交付超过220台反应腔,在客户端完成验证的应用数量也在持续增加。截至2022年中,本土刻蚀设备国产化率约两成,中美贸易摩擦持续刺激国产设备的需求,公司作为国产刻蚀设备龙头有望持续受益。 MOCVD设备保持领先地位,LPCVD、EPI、ALD有望成为业绩新增长点。公司MOCVD在Mini-LED中的蓝绿光生产线取得绝对领先地位,针对Micro-LED的新品设备也在积极研发,布局于金属钨填充的LPCVD设备、锗硅外延生长的Epi设备和原子层沉积的ALD设备研发顺利,部分已经进入样机制造和调试阶段,预计将于23年陆续推出,有望成为公司新的业务成长点。 投资布局量测设备,有望成为国产替代新军主力。量测设备贯穿整个晶圆制造环节,设备价值约占产线价值的13%,也是前道国产化率最低的环节之一,截至2022年国产化率仅约1%。KLA的退出提高了国产量测设备环节的重要性,国产量测设备有望进入国产替代加速期,中微22年对睿励仪器追加1.08亿元现金投资,持股比例从20.4%变更为29.4%,持续投资布局工艺检测设备领域,有望成为国产量测设备主力,同时与制造设备形成良性协同作用。 盈利预测与估值:目标价151.7-161.8元,上调至“买入”评级。我们预计2022-2024年公司归母净利润为12.19/15.59/19.22亿元 (YoY 20.5%/27.9%/23.3%),根据相对估值,目标价为151.7-161.8元,上调至“买入”评级。 风险提示:下游需求不及预期;新产品研发失败风险;行业竞争加剧风险等。 盈利预测和财务指标 中微公司:国产集成电路制造高端设备领军者 专注于集成电路和泛半导体微观加工,客户覆盖全球知名企业 中微半导体设备(上海)股份有限公司是国内服务于集成电路和泛半导体行业的微观加工高端设备公司。公司主营等离子体刻蚀设备、薄膜沉积设备以及空气净化设备等的研发、生产和销售,其产品覆盖了半导体集成电路制造、先进封装、LED生产、MEMS制造等领域。尤其聚焦小线宽先进制造刻蚀领域,成功打入国际先进生产线,为国产刻蚀设备的发展提供了有力支撑。 中微公司成立于2004年,2004年5月,中微亚洲出资创立中微有限,并于同年8月推出了首台甚高频等离子体刻蚀机;2007年6月,公司研制成功首台CCP刻蚀设备;2011年9月,CCP设备进入 45nm 生产线;2012年11月,公司首台MOCVD设备Prismo D-BLUE研制成功;2013年6月,CCP设备进入 22nm 生产线;2016年11月,公司首台ICP设备研发成功;2017年7月,CCP设备进入国际先进 7nm 生产线;2019年7月,中微登陆科创板上市。 图1:中微公司历史沿革 中微第一大股东为上海创业投资有限公司。截至2022年,上海创业投资持股比例15.64%,隶属于上海国资委;第二大股东巽鑫投资持股15.15%,隶属于国家大基金。其他主要股东中,中国香港中央结算有限公司持股5.52%,嘉兴智微企业管理合伙企业、advanced MicroFabrication Equipment Inc.Asia、国家集成电路产业投资基金二期、诺安成长混合型证券投资基金持股比例分别为4.97%、4.03%、3.97%、2.9%。 图2:中微股权结构相对分散 中微主要为集成电路、LED芯片等产品制造企业提供刻蚀设备、MOCVD设备以及其他设备。主要产品包括CCP电容性刻蚀机、ICP电感性刻蚀机、MOCVD设备以及VOC设备。CCP电容性刻蚀机主要用于集成电路领域氧化硅、氮化硅及低介电系数膜层等电介质材料的刻蚀,ICP电感性刻蚀机主要用于集成电路中硅材料的刻蚀及金属刻蚀,MOCVD设备主要应用于LED外延片及功率器件的生产,VOC设备则主要应用于平板显示生产线等工业用的空气净化。 表1:公司主要产品包括CCP电容性刻蚀机、ICP电感性刻蚀机、MOCVD设备以及VOC设备 中微公司客户覆盖全球知名企业。高端设备应用于全球主流晶圆厂商。刻蚀机主要客户包括台积电、英特尔、联华电子、格罗方德、海力士、意法半导体、华力、华虹、中芯国际、博世、长江存储、长鑫存储等,2019年公司CCP刻蚀机进入了台积电 5nm 产线,2020年至2022年与长江存储开启了深度合作。MOCVD主要客户包括三安光电、晶元光电、华灿光电、乾照光电、三星、兆驰股份等知名LED企业。 图3:中微刻蚀机覆盖国内外知名厂商 图4:中微MOCVD覆盖国内知名LED厂商 中微公司实际控制人系核心技术人员。公司CEO尹志尧博士深耕半导体行业近40年,曾任职于应用材料、泛林等国际知名大厂近20年,有力推动了等离子体刻蚀设备的快速发展。司副总裁杜志游博士曾任PraxairInc董事总经理、梅特勒-托利多上海子公司总经理,有丰富的行业经验和公司管理经验。公司副总裁倪图强博士曾在泛林半导体担任技术总监,是Lam2300系列刻蚀产品的发明者之一。 公司其余多位董事高管也具有半导体相关学术背景与工作履历,具备丰富的行业经验。 表2:中微公司管理层介绍 全球化人才招募不断提速,专业人才占比提升。中微公司在人才招募方面遵循全球化的发展战略,目前管理层来自6个不同国家和地区,外籍员工占比达到了9%,截至2021年,公司共有员工1048人,随着营收规模增长,公司人才招募趋向于高端化、专业化。公司共有研发人员415人,占公司员工比例的39.6%,其中博士人数77人,硕士人数127人,分别占比18%和31%,本科及以上人数高达92%。 图5:公司员工数量相较2016年接近翻倍 图6:公司人员结构本科以上占比超过90% 刻蚀设备与MOCVD双向并行,盈利能力比肩国际大厂 刻蚀设备与MOCVD双向并行,公司盈利能力持续提升。随着公司刻蚀设备和MOCVD设备技术不断成熟,产品的市场认可度逐渐升高。公司2017年实现净利润扭亏为盈,营业收入逐年快速增长,公司22年预计全年实现营收47.4亿元,同比增长52.5%,实现归母净利润区间为11.70亿元,同比增长15.66%;实现扣非归母净利润9.19亿元,同比增长183.44%。 毛利率方面,主营业务中刻蚀设备毛利率基本持平,接近45%;MOCVD设备毛利率先降后升,在2017-2020年呈下降趋势,原因是2017年公司为推广新型MOCVD设备PrismoA7,采用较优惠的价格开拓市场,拉低了毛利率。21年推出的Unimax MOCVD设备以出色的性能在市场获得了很好的议价能力,带动毛利率快速回升。 图7:公司2017-2022年营业收入及增速(单位:亿元) 图8:2016-2021年公司主营业务毛利率变化 公司业务收入主要来源于专用设备销售、备品备件销售以及服务收入三个部分,其中专用设备销售收入占比约80%。2021年,公司专用设备销售额25.07亿元,同比增长39%,备品备件销售额5.56亿元,同比增长25%,主要业务收入维持高增速。 图9:公司2016-2021年收入分布 业绩进入高速增长期,盈利能力比肩国际刻蚀大厂,高于行业平均。2019-2021年,公司净利与毛利率均迅速上升:2021中微毛利率43.36%,净利率32.54%,接近国际一线刻蚀大厂LAM(毛利率46.53%,净利率26.72%)与TEL(毛利率40.38%,净利率17.36%)水平,高于行业平均水平(毛利率42.38%,净利率17.95%)。 其主要原因是公司产品不断成熟,市场认可度不断提升,订单持续放量,盈利能力进入快速增长期。 图10:2019-2021年中微公司毛利率与行业平均对比 图11:2019-2021年中微公司净利率与行业平均对比 图12:2019-2021年中微公司毛利率与LAM、TEL对比 图13:2019-2021年中微公司净利率与LAM、TEL对比 国产刻蚀设备龙头企业,引领国产化设备革新 CCP设备供应国际一线厂商,ICP设备快速放量 刻蚀工艺是集成电路制造的关键环节,刻蚀设备在整个生产线价值占比约为20%。 薄膜沉积、光刻、刻蚀是集成电路制造中工艺难度最高、重复性最多、应用最广的三道工艺,根据SEMI数据,薄膜沉积、光刻、刻蚀设备在整个生产线中价值占比超过60%,其中刻蚀设备价值占比约为20%。先进制程的集成电路制造中,要通过薄膜沉积、光刻、刻蚀三大工艺反复循环成百上千次,薄膜沉积实现材料沉积,光刻将图案转移到掩膜上,刻蚀按照掩膜完成材料去除,方可将设计好的图案转移到晶圆上,因此,刻蚀是生产线中最关键的设备之一。 图14:刻蚀是芯片制造的主要工艺之一 图15:刻蚀设备约占工艺设备的20% 刻蚀是用化学方法或物理方法完成材料去除的过程,分为干法刻蚀和湿法刻蚀两类。干法刻蚀是借助等离子体与硅片发生物理及化学反应,从而达到材料去除的目的,干法刻蚀的特点是各向异性(各个方向速度不同)和高度的工艺可控性。 湿法刻蚀是以化学试剂与硅片表面材料发生反应来完成材料去除,特点是各向同性(各个方向刻蚀速度相同),不容易进行精细控制。随着集成电路线宽不断缩小,刻蚀环节对于刻蚀精度要求不断提高,湿法刻蚀逐渐无法满足刻蚀工艺要求。 在先进制程中,干法刻蚀已基本取代湿法刻蚀,占据了90%以上的市场。 图16:干法刻蚀具有各向异性和高可控性 干法刻蚀机主要分为CCP刻蚀机、ICP刻蚀机两条路线。CCP刻蚀机是电容性耦合等离子体刻蚀机,ICP刻蚀机是电感性耦合等离子体刻蚀机,干法刻蚀按照被刻蚀材料分类,通常可分为介质刻蚀,金属刻蚀和硅刻蚀,CCP刻蚀机多用来完成介质刻蚀,特点是等离子体由两个平行板电容器产生,通常配有比较高的偏压功率;ICP刻蚀机主要用来完成金属刻蚀和硅刻蚀,特点是等离子体由电感线圈产生,具有比较高的等离子体浓度。 表3:CCP主要进行介质刻蚀,ICP多用于硅刻蚀和金属刻蚀 公司CCP刻蚀机打入国际一线厂商,国内 28nm 以上制程基本可以全覆盖,ICP订单迅速增长。中微从2004年起研制CCP刻蚀机,至今积累发展接近20年,目前已进入多家国内和国际一线晶圆代工厂商和存储厂商,先进制程进入国际知名晶圆代工厂商 5nm 生产线,国内 28nm 以上制程基本可以全覆盖。ICP设备于2016年推出首台,此后市场认可度不断提升,截止至2021年底,已完成超15家客户100多个ICP工艺验证。2021年推出双台ICP刻蚀机Twin-star,在生产速度和成本端更具优势,已在国内厂商完成验证。截止2022年6月底,ICP Nanova设备已经顺利交付超过220台反应腔,且在客户端完成验证的应用数量也在持续增加,进入迅速放量期。 先进制程驱动,NAND迅速增长,国产化加速刺激刻蚀设备需求 先进制程线宽缩小,促使刻蚀工艺步骤数和设备需求数量不断提升。随着全球高端量产芯片从 14nm 向 7nm 、 5nm 和 3nm 发展,由于光波长会限制光刻可传递的尺寸精度,而短波长的EUV目前成本居高不下,因此主流厂商多采用