新股研究报告：专注半导体质控设备，国产破局现曙光

中科飞测：国产半导体质控设备领军企业。中科飞测是一家国内领先的高端半导体质量控制设备公司，由陈鲁博士研发团队与中科院微电子所等单位合资成立。公司成立以来始终专注于检测和量测两大类集成电路专用设备的研发、生产和销售，产品主要包括无图形晶圆缺陷检测设备系列、图形晶圆缺陷检测设备系列、三维形貌量测设备系列、薄膜膜厚量测设备系列等。受益于公司核心技术的不断突破和产品种类的日趋丰富，2022年公司营业收入增长至5.1亿元，2020-2022年年均复合增长率达46.40%；其中，检测设备收入3.85亿元，量测设备收入1.18亿元。 本次IPO公司拟募集资金10亿元，主要投向高端半导体质量控制设备产业化项目，大幅扩大公司检测和量测设备的产能。最终发行定价23.60元，对应发行市值75.52亿元。 质控设备：良率控制核心环节，国产化方兴未艾。半导体质量控制设备根据工艺可细分为检测和量测两大种类，贯穿晶圆制造和先进封装的全过程。据Gartner数据，2021年质控设备全球市场空间104亿美元，其中，检测设备市场57.8亿美元，量测设备市场33亿美元，掩膜版检测和量测设备市场11.4亿美元，合计约占设备总市场的11.3%，并估算2022年增长至130亿美元。 从市场格局上看，全球半导体质控设备市场呈现科磊半导体一家独大的垄断性局面，2020年其在检测与量测设备的合计市场份额占比为50.8%，中国市场国产化率较低，中科飞测、上海精测、上海睿励为代表的本土厂商快速崛起，但仍有广阔的国产替代空间，2022年三家合计约占国内市场份额3.57%。 检测业务：产品线成熟，媲美国际主流厂商。公司检测设备产品以光学检测为主，其中无图形晶圆缺陷检测和微米级图形缺陷检测设备开发较为成熟，纳米图形检测设备则在积极研发中。2022年，公司无图形晶圆缺陷检测设备收入为2.55亿元，图形晶圆检测设备收入1.3亿元。 量测业务：广泛布局，抢占国内市场。公司当前收入以三维形貌量测设备、3D曲面玻璃量测设备为主，2022年分别实现收入0.41亿元/0.17亿元。同时，公司套刻精度量测设备样机已经研制成功，尚待客户验证；晶圆金属薄膜量测设备已进入产业化验证阶段；光学关键尺寸量测设备尚处于设计研发阶段，产品线不断完善。 盈利预测与估值：我们看好公司所处的半导体质量控制设备赛道的广阔空间和公司自身的技术领先性 。 预计公司2023-2025年收入分别为7.73/11.05/14.27亿元，归母净利润分别为0.23/0.91/1.59亿元，对应发行价PE分别为332/83/47倍。 风险提示：研发投入无法取得预期效果；半导体周期性波动；市场竞争加剧 盈利预测与财务指标项目/年度 1中科飞测：国产半导体质控设备领军企业 1.1国产半导体质控设备领军企业 中科飞测是一家国内领先的高端半导体质量控制设备公司，成立以来始终专注于检测和量测两大类集成电路专用设备的研发、生产和销售，产品主要包括无图形晶圆缺陷检测设备系列、图形晶圆缺陷检测设备系列、三维形貌量测设备系列、薄膜膜厚量测设备系列等产品，已应用于国内 28nm 及以上制程的集成电路制造产线。 公司始终坚持自主研发和自主创新的原则，依托多年在光学检测技术、大数据检测算法和自动化控制软件等领域的深耕积累和自主创新，公司得以向集成电路前道制程、先进封装等企业以及相关设备、材料厂商提供关键质量控制设备。质量控制设备是芯片制造的核心设备之一，公司检测和量测设备能够对上述领域企业的生产过程进行全面质量控制和工艺检测，助推客户提升工艺技术，提高良品率，实现降本增效的目标。 图1：公司主要产品演变和技术发展的情况 公司产品已广泛应用在中芯国际、长江存储、士兰集科、长电科技、华天科技、通富微电等国内主流集成电路制造产线，打破在质量控制设备领域国际设备厂商对国内市场的长期垄断局面。与此同时，公司积极承担了多个国家级、省级、市级重点专项研发任务，助力国内集成电路产业领域关键产品和技术的攻关与突破。 2022年公司向前五大客户合计销售金额占当期销售总额的比例为33.27%，按营收占比依次为：中芯国际（8%）、士兰集科（8%）、长江存储（6%）、芯恩青岛（6%）、浙江创新（5%） 图2：2022年公司的主要客户构成 1.2营收快速释放，毛利率稳步提升 受益于公司核心技术的不断突破和产品种类的日趋丰富，半导体产业的快速发展和公司市场认可度的稳步提升等因素积极影响，公司客户群体和客户订单持续增长，有力推动了公司经营业绩快速增长。2020-2022年，公司营业收入从2.4亿元增长至5.1亿元，年均复合增长率为46.40%。 营收结构方面，公司主营业务收入包括检测和量测两大类质量控制设备的销售；2022年，公司检测设备收入占比75.53%，量测设备收入占比23.08%；此外，公司存在氙灯、光源等设备耗材等少量备品备件销售，以及对设备维护或改造等技术服务或劳务的相关业务，该部分业务收入计入其他业务收入。 图3：2020-2022年中科飞测营业收入（亿元） 图4：2020-2022年中科飞测营收结构 量价方面，公司的检测/量测设备迎来量价齐升。2020-2022年，公司设备销售数量从101台增至138台；平均销售价格从235.05万元/台增至363.86万元/台，总体呈现上升趋势。公司设备销售规模持续增长主要得益于公司多个型号设备研发成功并顺利推向市场，以及客户对公司及产品的市场认可度明显提升等因素的综合影响。 毛利率方面，2022年主营业务毛利率为48.70%，自2022年以来呈稳步增长趋势；检测设备业务毛利率为52.63%，量测设备业务毛利率为35.84%。2020-2021年公司主营业务毛利率增长主要系毛利率较高的检测设备销售占比上升及量测设备毛利率增长所致；2021-2022年公司主营业务毛利率增长放缓主要系量测设备业务毛利率下降所致。 图5：中科飞测设备销售数量（台，左轴）及平均单价（万元/台，右轴） 图6：中科飞测主营业务毛利率（%） 研发投入方面，2022年公司研发费用为2.06亿元，占营业收入比例为40.40%，是自2020年来最高值，研发费用及其费用率均呈现快速增长的趋势。 图7：2020-2022中科飞测研发费用（左轴，万元）及费用率（右轴，%） 净利润方面，2022年公司实现净利润1174.35万元，较2021年减少78.02%净利率为2.31%，相较2021年下滑约12个百分点，主要因为检测设备技术难度较大，2022年公司加大研发投入和人员规模扩张，研发费用、管理费用和销售费用大幅增加。 图8：2020-2022年中科飞测净利润（万元） 1.3核心团队来源中科院，研发实力强劲 公司管理层资历深厚，核心技术人员均曾在中科院微电子所担任研究职务，拥有深厚的专业资历，在重要科研成果与主要知识产权上对公司具有重要贡献。公司核心技术人员团队稳定，2019年至今未发生人员变动。 表1：中科飞测核心管理层及技术人员 在中科院工作期间，陈鲁博士依托中科院微电子所的平台组建研发团队。2014年陈鲁带领团队从北京去往深圳成立中科飞测。公司创立之初由岭南晟业、中科院微电子所、苏州翌流明共同出资设立。截至2023年4月27日，陈鲁、哈承姝夫妇通过直接和间接合计控制中科飞测30.54%股份；中科院微电子所持股为4.84%； 岭南晟业持股为6.07%。 公司先后经历过5轮融资，投资人有国科嘉和、中芯聚源、新微资本、微电子所、国投创合、芯动能、国投创新、华控、深创投、哈勃投资等。目前实际控制人为CHEN LU（陈鲁）、哈承姝夫妇，拥有8家境内控股子公司、1家境外控股子公司。 图9：中科飞测股权结构 1.4实现募资扩产，专注研发创新 公司本次IPO拟募集资金10亿元，主要投向高端半导体质量控制设备产业化项目和研发中心升级建设项目。其中高端半导体质量控制设备产业化项目拟投入3.09亿元，在广州市黄埔区新建现代化的洁净生产车间，购置先进的软硬件设备，引入行业专业人才，大幅扩大公司检测和量测设备的产能，充分满足下游客户市场需求，同时逐步实现新产品的产业化生产。 表2：募集资金主要用途（单位：万元） 2质控设备：良率控制核心环节，国产化方兴未艾 2.1质量控制贯穿晶圆制造全过程 半导体设备分类由半导体制造工艺衍生而来，从工艺角度看，主要可以分为：光刻、刻蚀、薄膜沉积、质量控制、清洗、CMP、离子注入、氧化等环节。 贯穿于集成电路领域生产过程的质量控制通常也广义地表达为“检测”，按生产环节可分为前道检测、中道检测和后道测试。其中，前道检测主要是针对光刻、刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP等每个工艺环节的质量控制的检测；中道检测面向先进封装环节，主要为针对重布线结构、凸点与硅通孔等环节的质量控制；后道测试主要是利用电学对芯片进行功能和电参数测试，主要包括晶圆测试和成品测试两个环节。 应用于前道制程和先进封装的质量控制根据具体作用可细分为检测（Inspection）和量测（Metrology）两大环节。检测指在晶圆表面上或电路结构中，检测其是否出现异质情况，如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷；量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数的量测。 表3：晶圆制造过程中的质量控制检测项目 图10：晶圆制造过程中的质量控制检测项目 2.2全球规模增长迅速，中国大陆成为最大市场 市场空间方面，半导体过程控制设备在晶圆制造设备总投资中占据可观的比重。据Gartner数据，2021年全球半导体设备市场923.35亿美元，其中过程控制设备市场规模104.13亿美元，占半导体设备市场总量的11.3%，是半导体设备各品类中，除光刻、薄膜、刻蚀三大核心品类以外，价值量最高的品种。Gartner估算过程控制设备市场将在2022年达到130.06亿美元，同比增长24.9%。 图12：2020-2022年全球过程控制设备市场规模（亿美元） 图11：2021年全球半导体设备市场结构 细分品类来看，据Gartner数据，2021年全球检测设备市场规模57.8亿美元，其中无图形缺陷检测设备和有图形缺陷检测设备（Inspection）分别占10.0亿美元和34.8亿美元，缺陷复查设备（Review）市场规模6.1亿美元。而量测设备（Metrology）市场规模共计33.0亿美元，占比小于检测设备，主要包括关键尺寸测量、套刻精度测量、膜厚测量三大品类。而掩膜版检测和量测市场规模11.4亿美元，同样是量测设备种的重要组成部分。 图13：2021年半导体过程控制设备市场规模构成 中国市场方面，据VLSI Research统计，2016-2021年，中国半导体检测和量测设备市场规模由7亿美元增至25.8亿美元，年复合增长率达29.81%，高于世界平均水平。尤其是在2019年全球半导体检测和量测设备市场较2018年缩减了近3.8%的背景下，中国大陆地区半导体检测和量测设备市场2019年仍然实现了35.2%的同比增长，并超过中国台湾市场成为全球最大的半导体检测与量测设备市场。据VLSI Research估算，2022年中国半导体检测和量测设备市场规模将达到31.1亿美元。 图14：中国半导体检测和量测设备市场规模（亿美元） 2.3全球竞争格局：国外厂商垄断，国产化方兴未艾 目前，全球半导体检测和量测设备市场呈现国外设备企业垄断的格局，全球范围内主要检测和量测设备企业包括科磊半导体、应用材料、日立等。其中，科磊半导体在市场份额上一家独大。根据VLSI Research的统计，2020年其在检测与量测设备的合计市场份额占比为50.8%，全球前五大公司合计市场份额占比超过了82.4%，均来自美国和日本，市场集中度较高。 图15：2020年全球半导体检测和量测设备市场格局情况 同时，中国半导体检测与量测设备市场中，国产化