国产半导体量检测设备龙头快速成长

中科飞测是国内领先的半导体量检测设备企业，自成立以来专注于半导体光学检测设备的研发、生产和销售，产品广泛应用于前道制造、后道封装领域。 量检测设备空间大，国产有望打破垄断 半导体量检测是控制芯片制造良率的关键环节，整个设备市场规模约占半导体设备市场的13%，仅次于刻蚀机、光刻机、薄膜沉积设备。根据SEMI，中国大陆已经成为全球最大的半导体量检测设备市场，我们预计22-24年中国大陆市场规模分别为35.71亿美元、30.26亿美元、35.56亿美元。目前中国量检测设备的国产化率不足5%，市场主要由几家垄断全球市场的国外企业占据主导地位。根据VLSI Research，KLA、应用材料、日立在中国市场的占比分别为54.8%、9.0%和7.1%。国产厂商中科飞测、上海精测、上海睿励等企业加速布局，正逐步改变KLA的长期垄断格局。 国产替代&产能扩充加速业绩释放 公司量检测设备主要聚焦于光学检测技术，目前产品线可覆盖量检测设备市场份额的27.2%，同时公司正积极布局纳米图形缺陷检测、晶圆金属薄膜量测等设备，可覆盖市场份额有望进一步提升至50%以上。在可覆盖市场中，公司已有多台设备在 28nm 产线通过验收，部分产品技术指标可与国际竞品对标，国产化大背景下公司产品份额有望加速提升。20-22年公司主要产品产能利用率分别为82.71%/104.92%/82.86%，现有生产场地使用已处于较为饱和状态，随着募投产能的释放有望助力收入进一步提升。 盈利预测与估值 我们预计公司2023-25年收入分别为7.03/9.99/13.99亿元，对应增速分别为38.11%/42.01%/40.07%，归母净利润分别为0.33/0.82/1.65亿元，对应增速分别为182.99%/147.83%/100.00%，EPS分别为每股0.10/0.26/0.51元，3年CAGR为141.17%。新股上市，市值波动较大，目前对应PS为31/22/16倍，PE为658/266/133倍，建议持续关注。 风险提示：产品验证不及预期；新品研发不及预期；下游需求不及预期； 零部件采购风险。 投资聚焦 核心逻辑 中科飞测是国内稀缺的半导体量检测设备厂商，受益于内资晶圆厂的扩产及国产半导体设备替代进程的加速，公司主营业务收入有望实现大幅增长。国内半导体量检测设备市场规模约为30-35亿美元，长期被海外企业垄断，国产率不足5%，目前国产企业正加速布局各细分量检测设备环节，国产替代迎来快速发展。 核心假设 1）无图形缺陷检测设备SPRUCE-600和SPRUCE-800推广符合预期； 2）三维形貌量测设备U950推广符合预期； 3）纳米图形晶圆缺陷检测设备、金属膜厚量测设备研发、验证符合预期。 盈利预测与估值 我们预计公司2023-25年收入分别为7.03/9.99/13.99亿元，对应增速分别为38.11%/42.01%/40.07%，归母净利润分别为0.33/0.82/1.65亿元，对应增速分别为182.99%/147.83%/100.00%，EPS分别为每股0.10/0.26/0.51元，3年CAGR为141.17%。新股上市，市值波动较大，目前对应PS为31/22/16倍，PE为658/266/133倍，鉴于公司是国内半导体量检测设备龙头，建议持续关注。 投资看点 中长期来看，半导体量检测设备市场空间广阔，且公司是国内产品品类覆盖度最全、研发进展领先的厂商，未来有望持续巩固核心优势，在国产替代浪潮下业绩实现长足增长。 1.国产半导体量检测设备龙头 1.1深耕半导体量检测设备领域 深耕量检测设备领域近十年。公司于2014年12月成立，自成立以来一直专注于半导体量检测设备的研发、生产和销售，主要产品已广泛应用中芯国际、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IC制造/封测产线。作为国内半导体量检测设备领域的先行者，已有多系列设备实现量产出货，并应用于国内 28nm 及以上制程的集成电路制造产线，在部分细分领域填补了国内高端半导体量检测设备市场的空白。 图表1：公司技术发展历程和主要产品演变 半导体检测和量测两大类质量控制设备布局基本形成。公司的量检测设备主要包括检测设备和量测设备两大类，2022年收入占比分别为76.60%和23.40%。其中，检测设备主要包括无图形晶圆缺陷检测设备系列和图形晶圆缺陷检测设备系列；量测设备主要包括三维形貌量测设备系列、薄膜膜厚量测设备系列、3D曲面玻璃量测设备系列等。 图表2：公司产品矩阵 1.2股权相对集中、管理层稳定 苏州翌流明是控股股东、董事长夫妇为实控人。苏州翌流明是公司第一大股东，直接持有公司15.75%的股份，通过小纳光间接控制公司7.86%的股份，合计控制公司23.61%股份，为公司控股股东。陈鲁、哈承姝夫妇合计持有苏州翌流明100%股份，并通过苏州翌流明对小纳光享有控制权，同时哈承姝直接持有公司6.93%股份，因此陈鲁、哈承姝夫妇合计控制公司30.54%股份，为公司实际控制人。此外，公司其他持有5%以上的股东有国投基金、北京芯动能、深圳岭南晟业、前海博林，分别持股15.19%、6.41%、6.07%、5.56%。 公司拥有两家分公司，分别位于北京和苏州，同时公司控股9家子公司和1家孙公司。 图表3：公司股权结构情况（IPO前） 核心技术人员亦为公司高层，管理层稳定。公司董事长CHEN LU（陈鲁）博士作为公司高层的同时也是核心技术人员，2003年11月至2005年10月，任Rudolph Technologies（现创新科技）系统科学家；2005年11月至2010年2月，任科磊半导体资深科学家；2010年3月至2016年8月，任中科院微电子所研究员、博士生导师，研发及产业经验丰富。公司首席科学家黄有为博士与杨乐博士均具备十余年研发经验。 图表4：公司管理层及核心技术人员 1.3财务指标的规模效应初显 收入规模快速增长，归母净利润增长趋势不改。受益于国产替代，公司产品份额持续提升，2018-2022年公司营业收入规模高速扩张，从0.3亿元增至5.09亿元。 由于客户及订单增加，规模效应显现，公司盈利能力向好，2020年归母净利润为3959万元，首次实现扭亏为盈，22年公司在纳米图形晶圆缺陷检测设备等研发项目投入较大，利润端出现波动。 图表5：2018-2022年公司营业收入及同比变化 图表6：2016-2022年公司归母净利润情况 毛利率水平较高且稳定增长，研发投入大幅增加影响净利率下滑。随着公司升级型号设备的不断推出、经营规模逐步扩大，加之毛利率较高的检测设备营收占比不断提高，公司毛利率稳定增长，2022年为48.67%。从费用端来看，财务、销售费用率基本保持稳定，管理费用率大幅下降，2022年由于部分重点研发项目的投入逐渐加大，2022年研发费用率高达40.40%。受费用率大幅增加影响，自2020年扭亏后公司净利率有所下滑，2022年为2.31% 图表7：2016-2022年公司毛利率、净利率变化 图表8：2016-2022年公司费用率变化 检测、量测设备收入均实现快速增长，检测设备收入占比逐年提升。2018-2022年，公司量测设备收入占比逐年下降，销售额仍保持增长；检测设备自2017年通过下游知名客户验证后，产品迅速获得市场广泛认可，收入占比逐年提高，2022年高达75.53%。 图表9：2016-2022年公司主营业务占比变化 图表10：2022年公司主营业务占比 分不同类设备毛利率来看，检测设备毛利率逐步提升，从2019年的38.26%提升至2022年的52.63%，主要原因系高毛利的SPRUCE-800和BIRCH-100产品比例在提升；量测设备毛利率整体稳步增长，主要原因系产品的单价提升、规模经济等因素所致，22年受封测需求疲软影响而有所下降。 图表11：2019-2022年分设备毛利率 核心零部件逐步实现供应商多元化，大客户集中度逐步下滑。公司部分仍需要向境外供应商采购，但公司已经实现了采购的多元化，目前公司对核心零部件的采购不存在单一依赖，供应商集中度保持平稳。2019-2022年，公司第一大客户占营收比重分别为21.19%、19.92%、12.47%、17.56%，随着新客户的顺利开拓，客户集中度实现快速下滑。 图表12：2016-2022年公司供应商集中度变化 图表13：2016-2022年公司大客户集中度变化 2.半导体量检测设备迎来国产化浪潮 2.1控制良率的关键设备 量检测设备是芯片良率的重要保障。从产业链来看，半导体设备行业是半导体产业链的支撑，重要性显著。量检测设备作为半导体设备中的质量控制设备，不直接参与对晶圆的光刻、刻蚀等工艺处理，而是在每个重要的工艺步骤后对晶圆进行检验。 随着制程的升级，晶圆制造所需的工序数不断攀升，最终良率对于单工序良率非常敏感，且其中任何一道的缺陷都可能导致器件失效，近千道的晶圆生产工序数对芯片的最终良率提出了较大挑战，量检测设备正是应对良率挑战的重要保障。 图表14：量检测设备是控制芯片制造良率的核心 量检测设备根据工艺不同，可分为量测类、检测类设备两种。其中量测设备核心在于质量控制，主要用于对晶圆电路上的结构尺寸和材料特性进行量化描述，如薄膜厚度、参杂浓度、关键尺寸、套刻精度等物理参数的量测；检测设备核心在于错误修正，主要用于检视晶圆表面或电路结构中是否出现异质情况，如表面划伤、颗粒污染、开短路等结构特征的缺陷。 图表15：量检测设备主要类型和应用 2.2国产替代空间广阔 2023年全球半导体设备市场承压，24年或迎拐点。根据SEMI数据，2021年全球半导体设备销售额达到1025亿美元，预计2022年创新高达到1085亿美元。受周期下行、晶圆厂缩减资本开支影响，预计2023年全球半导体设备销售额下滑16%至912亿美元，而2024年行业复苏，销售额同比增长17.5%至1072亿美元。从细分设备来看，全球半导体量检测设备占比约为13%，仅次于光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备市场规模。 图表16：23年全球设备市场或将迎来较大压力 图表17：全球不同半导体设备占比 中国大陆量检测设备市场规模增速显著高于全球市场。近年来，我国半导体产业的快速发展、晶圆制造工艺的持续迭代、终端应用市场需求的逐渐多样化，推动了量检测设备需求的快速增长。根据VLSI Research和QY Research数据，2016-2020年中国大陆量检测设备市场规模持续上升，从7亿美元提升至21亿美元，中国大陆同比增速持续高于全球市场。 图表18：2016-2020年全球/中国大陆量检测设备市场规模及增速 中国大陆量检测设备市场占比不断提升。根据VLSI Research和QY Research数据，2016-2020年，中国大陆半导体量检测设备市场占全球的比例不断提升，从2016年的15%提高到2020年的27%。据SEMI数据，全球半导体行业将在2021至2023年间建设84座大规模芯片制造工厂，中国计划建设20座成熟制程工厂/产线，是全球建设晶圆厂最多的国家。我们认为，随着中国大陆的积极扩产，中国大陆半导体量检测设备市场占全球的比例有望持续提升至30%左右。 图表19：中国大陆半导体量检测设备市场占比 图表20：2019-2023年全球新增晶圆厂数量 根据SEMI以及中国大陆量检测设备占全球比重数据，我们预计22-24年中国大陆半导体量检测设备市场规模分别为35.71亿美元、30.26亿美元、35.56亿美元。 图表21：中国大陆半导体量检测设备市场规模及增速预测 根据VLSI Research的统计，2020年半导体检测和量测设备市场各类设备中，检测设备占比为62.6%，量测设备占比为33.5%。其中，前五大类细分量检测设备分别为纳米图形晶圆缺陷检测设备、膜版缺陷检测设备、关键尺寸量测设备、无图形晶圆缺陷检测设备和电子束关键