CMP设备精心雕琢，新领域业务成长可期

国家重点实验室技术支持，CMP技术国内领先：公司与清华大学国家摩擦学重点实验室深度合作，开展CMP前瞻性研究，并引入优秀科研人员，具备丰富的理论、技术、人才储备。公司掌握了纳米级精度的抛光、纳米颗粒超洁净清洗、纳米膜厚在线检测、大数据分析及智能控制等多项核心技术，在CMP设备领域取得了牢固的国内领先地位。 CMP设备仍存广阔进口替代空间：除集成电路前道制造外，CMP设备也运用于先进封装与硅片制造环节。据中国海关数据显示2022年中国大陆CMP设备进口额仍高达6.21亿美元，美国和日本占据较大比例，对外依赖依然严重。 展望未来，集成电路制程升级推动CMP工序数量持续攀升；先进封装对减薄抛光设备需求量提升，CMP设备市场需求规模有望持续扩张。 国内晶圆厂客户资源稳定，布局减薄机着眼先进封装：公司的CMP设备已进入中芯、长存、华虹、长鑫等知名客户产线；技术水平已突破至 14nm 、128+层、1X/1Ynm等级。2023年5月，公司开发的用于3D IC领域的超精密磨削减薄、抛光、清洗的一体机已发往集成电路龙头企业。 晶圆再生与掺杂、湿法、测量设备有望打开新增长曲线：公司围绕核心产品CMP抛光设备，大力发展配套的湿法设备、膜厚测量设备、抛光头耗材、晶圆再生等业务，有望开拓新增长点。 投资建议：基于公司在CMP与减薄设备等领域的优势，我们预计公司2023-2025年实现营业收入27.93/35.31/47.15亿元，归母净利润7.65/9.72/13.03亿元，PE为43.55/34.26/25.55倍，维持“增持”评级。 风险提示：半导体周期下行，国内晶圆厂设备采购放缓；高端产品研发推广进度不及预期;行业竞争加剧。 1公司简介：国产CMP设备制造商突破者 1.1发展历史：专注于CMP设备研发制造 2008年10月起，清华大学通过承担国家02专项“65- 45nm 铜互连无应力抛光设备研发”相关课题，掌握了CMP系列关键技术，并开发出了第一台具有抛光性能的原理样机，为华海清科的CMP技术和设备产业化奠定了基础。 图1.华海清科发展历史 2013年，华海清科由清华大学和天津市政府合资成立，并于2014年研制出了国内首台12英寸CMP设备，2015年导入中芯国际，2016年该设备实现销售；2017年，公司的8英寸CMP设备研制成功；2020年公司改组为股份公司；2021年，公司12英寸减薄抛光一体设备进入客户端开始认证；2022年6月华海清科在科创板成功上市；2023年5月，公司新一代12英寸超精密晶圆减薄机发往集成电路龙头企业。 1.2股权结构：四川能投为公司实控人 四川能投通过全资子公司清源控股和清控创投间接持有28.19%的股份，为公司实际控制人。公司董事长、首席科学家路新春通过员工持股平台和直接持股合计持有7.3%的股份，为公司第二大股东，深度绑定公司利益。天津市国资委/国资委通过科海投资和国投基金分别持股5.57%/4.69%。公司在北京设立了子公司，拥有合肥、上海、武汉分公司，参股长存创新、上集创新等四家公司。 图2.公司股权结构（截止至2023年3月31日） 1.3主营业务基本情况 自2013年成立以来，华海清科专注于CMP设备、工艺技术、配套材料的研发。公司研发生产的化学机械抛光（CMP）设备，可以实现晶圆或硅片表面纳米级全局平坦化，是先进集成电路制造前道工序、先进封装等环节必需的关键工艺设备。华海清科是目前国内少数能提供12英寸CMP高端半导体设备的制造商，成功打破了美国AMAT和日本荏原的垄断，有力保障了国内半导体产业链的供应链安全。 图3.公司CMP设备型号一览 公司的12寸CMP设备以Universal-300系列为主，工艺覆盖LOGIC、3D NAND、DRAM等多种芯片，工艺技术水平已达到国内大生产线的最高水平。CMP设备产品全面覆盖集成电路制造过程中的非金属介质CMP、金属薄膜CMP、硅CMP等抛光工艺，并实现量产。 图4.公司CMP设备应用领域 1.4核心产品CMP设备放量，推动公司营收和利润快速增长 公司自2018年实现产品量产以来，营业收入逐年上升。2019年至2022年，公司营业收入分别达到2.11、3.86、8.05、16.49亿元，同比增长491.44%、82.95%、108.58%、104.86%。公司经营规模不断扩张，规模效应逐步显现；2020年公司首次扭亏为盈后，净利润保持快速增长态势,2022年全年净利润已达5.02亿元。展望未来，公司有望实现技术制程升级，市占率进一步提升，从而实现CMP设备产品销量售价齐升，推动公司营收与利润继续快速增长。 图5.华海清科营业收入情况（亿元） 图6.华海清科归母净利润情况（亿元） 1.5多种因素推动CMP产品毛利率稳步提升 华海清科的核心产品为CMP设备，2022年贡献收入14.31亿元，营收占比86.77%。 2018-2022年期间，CMP设备业务毛利率由24.51%上升至47.65%，盈利能力显著强化。CMP设备毛利率提升的主要原因为：产品生产规模效应渐显；新型高端产品单价有所提升；产品设计优化、零部件国产有效控制了成本。展望未来，随着零部件国产化率提升，高端产品出货量增长，公司的毛利率有望维持在较高水平。 图7.华海清科分业务营收情况（亿元） 图8.华海清科分业务毛利率情况 1.6公司控费效果显著，研发投入不断增大 受益于公司规模的快速成长，华海清科的销售费用率、管理费用率和财务费用率在2019-2022年期间明显回落。半导体设备涉及尖端科学，需持续进行工艺改良和技术创新，公司一直保持高强度的研发投入。2021年与2022年公司的研发费用分别为1.14亿元、2.17亿元，营收占比为14.17%、13.14%，同比增长125.66%、89.87%；研发费用继续维持高位。 图9.华海清科期间费用率情况 图10.华海清科研发费用率 2CMP设备：多层集成电路制造关键 2.1CMP为主流抛光技术，应用场景广泛 化学机械抛光（CMP）是半导体制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。 现代集成电路呈多层膜结构，每层膜结构表面需保持高度平整，否则后续的刻蚀或沉积等工艺的将面临严重的形貌不良、空穴断连等缺陷。CMP设备由抛光、清洗、传送三大模块构成。在设备工作过程中，抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙的抛光垫上，借助抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等实现全局平坦化，并通过先进的终点检测系统实现3- 10nm 分辨率的实时厚度测量，防止过抛。 图11.CMP抛光与配套检测设备 CMP技术将化学腐蚀和机械研磨技术结合使用，用较软的材料通过“软磨硬”实现高质量的表面抛光，同时避免单纯机械抛光造成的表面损伤，最终实现晶圆表面的超高平整度。CMP技术是目前集成电路生产中产出效率最高、技术最成熟、应用最广泛的纳米级全局平坦化技术。 图12.CMP平坦化效果图 图13.不同抛光技术去除速率对比 CMP设备应用场景广泛，应用频率逐步增加。从产业上下游关系来看，集成电路制造产业链可分为硅片制造、集成电路设计、集成电路制造、封装测试四大领域，除集成电路设计领域外，其他领域均由CMP设备应用场景。其中，集成电路制造是CMP设备应用最主要的场景。随着芯片制造技术发展，CMP工艺在集成电路生产流程中的应用次数将逐步增加，以逻辑芯片为例， 65nm 制程芯片需经历约12道CMP步骤，而 7nm 制程所需的CMP处理增加为30多道。 图14.CMP设备应用场景 2.2美日把控CMP设备市场，华海清科打破垄断 2013年以来，半导体设备市场呈较快增长趋势。2022年，全球半导体设备市场规模达到1076.5亿美元，创历史新高。其中，中国大陆半导体设备市场规模迅速增长，2022年市场占比26.26%，成为全球最大的半导体设备市场。 我国国产半导体设备国产化率较低，国产化率亟待提高。根据中国电子专用设备工业协会数据，2021年，国产半导体设备销售额为385.5亿元，占中国大陆半导体设备销售额的比例仅为20.02%。 图15.历年全球及中国大陆半导体设备市场规模情况 图16.CMP设备占半导体设备投资比例为约3% 半导体设备包含薄膜沉积设备、光刻设备、刻蚀/去胶设备、工艺控制设备、清洗设备和CMP设备等。根据Gartner数据，CMP设备占半导体设备投资的比例约为3%。近年来，全球CMP设备市场规模总体呈增长趋势。2022年，全球CMP设备市场规模达到27.78亿美元。其中，中国大陆CMP市场规模为6.7亿美元，为全球最大的CMP设备市场。 图17.全球CMP设备市场规模 图18.中国大陆CMP设备市场规模 美国应用材料和日本荏原长期把控CMP设备市场。2020年两家企业占据全球CMP设备90%+的市场份额， 14nm 以下先进制程所需的CMP设备为两家企业所垄断。此外国外还存在KC TECH、东京精密等规模较小的CMP设备企业。华海清科为国产CMP设备龙头企业，产品广泛应用于12寸晶圆加工领域，国内技术领先。晶亦精微、众硅科技也生产CMP设备，主要运用于8寸晶圆加工领域。 图19.CMP市场竞争格局图 对比华海清科、应用材料和日本荏原三家公司，其高端CMP设备产品均配7分区抛光头；应用材料和日本荏原的产品可满足 3nm 工艺制程的CMP需求。华海清科实现了 28nm 成熟制程的工艺覆盖， 14nm 制程的设备正处于验证中，国内水平领先，正处于快速追赶国外厂商的阶段。 3CMP设备国内领跑多品类齐头并进 3.1自主研发技术实力强劲，助力产品力升级 华海清科研发团队专业程度高，研发经验丰富。半导体设备行业对于专业人才尤其是研发人员的依赖程度较高，核心技术人员是公司生存和发展的重要基石。公司核心技术团队，均拥有清华大学摩擦学国家重点实验室的工作经验，CMP相关技术知识与know-how积累丰富。 图20.华海清科核心技术人员 为突破设备的关键技术和核心器件，公司先后独立承担了一项国家科技02重大专项和三项国家级重大专项课题（两项与CMP相关，一项与减薄相关），实现了多项核心技术的自主化研发，打破了国外厂商的技术垄断。目前，公司在纳米级抛光、纳米精度膜厚在线检测、纳米颗粒超洁净清洗、大数据分析及智能化控制和超精密减薄等领域达到了国内领先的水平。 图21.华海清科在研项目 3.2客户群体优质稳定，潜在客户资源持续扩大 公司产品已广泛应用于中芯国际、长江存储、华虹集团、英特尔、长鑫存储、厦门联芯、广州粤芯、上海积塔等行业内领先集成电路制造企业的大生产线，覆盖了晶圆代工厂和存储芯片制造厂两大发展方向，与客户展开深度持续合作。 图22.华海清科客户一览 半导体设备制造商售后服务的快速响应和无障碍沟通关系到客户生产能否平稳地运行。华海清科组建了一支现场与远程相结合地经验丰富地技术支持和售后服务团队，能够保证7×24小时快速响应客户需求，帮助客户解决问题。相较于国际竞争对手，公司在地域上更接近客户，能提供更快捷、更经济的技术支持和客户服务。 3.3立足CMP发展新业务，平台化发展初具雏形 公司以CMP备为基础，晶圆再生、关键耗材和维保业务快速扩张；同时布局新半导体设备业务，实现CMP到减薄/湿法/量测再到离子注入机的边际突破，平台化发展初具雏形。 图23.华海清科围绕CMP主业开拓新业务布局图 晶圆再生业务&关键耗材和维保服务：2022年末，公司晶圆再生业务已实现双线运行，产能达到8万片/月，获得多家大生产线批量订单并实现长期稳定供货，国内市占率有望提升。随着CMP销售数量的增加，关键耗材销售和维保业务规模持续扩张。2022年，公司晶圆再生，关键耗材与维保服务等其他业务收入为2.18亿元，同比增长约96.22%，有望打开公司第二增长曲线。 减薄设备：创新开发出Versatile-GP300减薄抛光一体机，属于业内首次实现12英寸晶圆超精密磨削和CMP全局平坦化的有机整合