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立足ALD布局光伏&半导体,拓展CVD打开成长空间

2024-01-29周尔双、李文意东吴证券α
立足ALD布局光伏&半导体,拓展CVD打开成长空间

微导纳米为ALD设备龙头,依托这一平台型技术拓展光伏&半导体领域的应用。微导纳米成立于2015年,将ALD应用至光伏(2022年收入占比73%)、半导体(2022年收入占比7%)、新型显示等领域。 ALD技术:自限制性优势明显,应用领域广泛。相较于PVD、CVD等薄膜沉积技术,ALD最大的特点在于自限制性,这一特点使其具备薄膜控制精确度高和台阶覆盖率高的优势,特别适合在对薄膜质量要求高和内部结构复杂的领域应用,包括光伏、半导体等。 光伏ALD适用多条技术路线,微导纳米为国内龙头。ALD设备可用于PERC、TOPCon、钙钛矿等,公司均有相应布局,ALD设备市占率领先,并拓展了PECVD、PEALD、扩散退火、TOPCon整线工艺解决方案等,受益于下游扩产,2023年公司光伏领域新签订单为去年同期的2.92倍。 半导体先进逻辑及存储领域ALD渗透率提升。随着 45nm 以下先进制程的发展,原来用于成熟制程的PVD、CVD等无法满足部分工序要求,ALD的应用环节逐步拓宽,其膜厚精度控制和高台阶覆盖率的特性适合在 45nm 以下节点以及复杂的3D结构等领域应用。(1)逻辑: 45nm 先进制程下栅介质层适用high-K材料,ALD适用于沉积该种材料, 20nm 先进制程下器件由MOSFET转向结构更复杂的FinFET, 5nm 以下向GAAFET转变,ALD高覆盖率的优势显著;(2)存储:3D NAND、DRAM等存储器件的复杂结构需要高深宽比,ALD具备良好的台阶覆盖能力。 存储领域空间更大&头部存储器厂有望重启扩产,微导纳米为ALD龙头充分受益。相较于逻辑,ALD在存储领域具备更大的市场,相近制程下存储所需的ALD设备数量约为逻辑的4-5倍;一线存储厂商2023年受政策影响扩产暂缓,未来随着国产技术突破及国产设备引入,资本开支有望加速,利好国产设备商,目前ALD设备TEL和ASM合计占比约75%,微导纳米为国内ALD领军者,逻辑&存储市场开拓顺利,2023年半导体领域新签订单是去年同期的3.29倍。 依托ALD技术延展性&客户协同性,微导纳米布局CVD设备。CVD市场空间约为ALD的2-3倍且国产化率仍有待提升,如拓荆科技在PECVD和SACVD市场份额分别为17%和25%,微导纳米进一步拓展CVD设备,进行差异化竞争,以打开更大的市场空间。 盈利预测与投资评级:我们预计微导纳米2023-2025年归母净利润分别为2.8/6.0/8.1亿元,当前股价对应动态PE分别为分别57/27/20倍,首次覆盖给予“增持”评级。 风险提示:光伏下游装机量和扩产不及预期,晶圆厂资本开支下滑的风险,研发进展不及预期。 1.微导纳米:ALD设备龙头,平台型技术打开成长空间 1.1.ALD技术平台型公司,开拓光伏、半导体领域 公司专注先进微纳米级薄膜沉积设备,“光伏+半导体”双轮驱动发展。微导纳米成立于2015年,自成立起就定位为以原子层沉淀技术(ALD)为核心的平台型公司,逐步拓展CVD等设备。在光伏领域,公司解决了ALD沉积速度慢的痛点问题,全球首创将ALD技术规模化应用于PERC电池的钝化层制备。此外,公司集成PEALD与PECVD技术,实现一台设备完成SiNx薄膜沉积和TOPCon电池 SiOx 隧穿层和掺杂多晶硅薄膜的沉积;在半导体领域,公司是国内首家成功将量产型High-k原子层沉积设备应用于28nm 节点逻辑前道生产线的国产设备公司,标志着国产半导体ALD设备在高介电常数栅氧层材料沉积环节的突破。 图1:微导纳米以ALD技术为基础,形成“光伏+半导体”双轮驱动的发展战略 光伏设备为公司主要优势产品,随着半导体设备逐步放量,产品矩阵体系进一步丰富。(1)光伏设备:公司开发了ALD、PECVD、PECVD+PEALD二合一设备、扩散炉等产品,主要以夸父(KF)系列原子层沉积(ALD)系统、祝融(ZR)管式PEALD/PECVD系统、后羿(HY)系列ALD/PEALD/PECVD薄膜沉积系统为主。(2)半导体设备:公司主要产品是凤凰系列、麒麟系列和龙系列,以ALD设备为主,可应用于逻辑、存储、化合物半导体、新型显示等领域。凤凰(P)系列原子层沉积镀膜系统工艺已在 28nm 量产线实现产业化应用,并取得客户重复订单。ALD设备沉积的HfO2、ZrO2、La2O3以及互相掺杂沉积工艺可用于新型存储器(如铁电存储FeRAM)芯片的电容介质层。 表1:公司主营业务及代表性产品情况领 图3:光伏设备毛利率逐步稳定在35%,半导体设备毛 图2:光伏设备贡献主要收入,2023H1占比为87% 1.2.股权较为集中,管理团队经验丰富 实控人家族间接持有约61%股权,主要团队人员在半导体领域经验丰富。公司实控人为王燕清家族,王燕清与其妻倪亚兰、其子王磊通过万海盈投资、聚海盈管理、德厚盈投资间接控制公司60.61%股份(截至2024年1月),股权集中度高。微导纳米创始人黎微明博士是国内最早开始研究ALD技术的华人;周仁为公司总经理,曾任职于Lam、KLA、中微、拓荆等,为深耕半导体行业30余年的专家级人物;李翔博士对下游市场应用开发有很资深的经验,为公司在新领域的拓展和新业务的开展开发更多、更有潜力的新业务;胡彬为公司副总经理、光伏事业部总经理,曾在先导智能任职多年。 图4:公司股权结构稳定,实控人家族间接持有约61%股权(截至2024年1月) 表2:公司核心技术人员背景 股权激励计划彰显管理层长期发展信心,进一步加强团队凝聚力,实现个人、团队与公司的强利益协同。2023年3月,公司发布《2023年限制性股票激励计划(草案)》,拟向激励对象授予1782.10万股限制性股票,约占股本总额的3.92%;其中,首次授予1425.68万股,预留356.42万股。公司制定了针对业绩的考核要求,以首次授予的限制性股票为例:A、B类激励对象的考核年度为2023-2027年,五期考核目标分别为以2022年营业收入为基数,2023-2027年营业收入增长率分别不低于35%、82%、146%、232%、348%,对应营业收入分别为9.24、12.46、16.84、22.73、30.67亿元。 图5:2023年股权激励公司层面业绩考核要求 1.3.业绩稳健增长,看好后续规模效应 受益于下游光伏景气度,公司收入快速增长,前期费用投入较多影响净利润表现,2022年以来逐步进入收获期。2018-2022年公司营收由0.4亿元增长至6.9亿元,CAGR达101%,主要系光伏需求增长带动工艺设备需求,公司实现ALD在PERC的应用,并推出适用TOPCon等新技术路线设备;2018-2022年公司归母净利润由-0.3亿元增长至0.5亿元,2020年起加大人才引入力度和产品应用领域拓展,虽然营业收入呈增长态势,但研发等费用上升,净利润水平有所波动。随着订单加速放量,公司预计2023年营业收入16.5亿元左右,同比+141%,归母净利润2.8亿元,同比+417%。 图6:2018-2022年公司营收由0.4亿元增长至6.9亿 图7:2018-2022年公司归母净利润由-0.3亿元增长至0.5 前期产品结构影响、费用投入较多使得盈利能力有所下滑,未来随着半导体领域拓展、规模效应显现,盈利能力逐步改善。2018-2022年公司综合毛利率由50%+下降至40%+,主要系公司推出PECVD、PEALD二合一设备在PERC领域中推广,毛利率较低,后续公司设备拓展至半导体领域,产品结构有望持续改善;2018-2022年公司归母净利率受毛利率及研发费用投入等影响有所波动,研发费用占营业收入比重一直保持20%+,随着公司订单陆续验收、规模效应下2023年前三季度归母净利率已提升至15%。 图8:2023年前三季度毛利率、归母净利率有所改善 图9:2018-2022年研发费用占比均在20%+ 公司订单充沛,存货&合同负债高增。截至2023Q3末,公司存货为28.3亿元,同比+272%,合同负债为19.7亿元,同比+347%,表明公司在手订单充沛,截至2023Q3末,公司在手订单约70.8亿元(含Demo订单),同比+259%,其中半导体在手订单同比+412%,光伏在手订单同比+244%。根据公司2023年业绩预告,2023年公司新增订单总额约64.69亿元,是去年同期新增订单的2.96倍,其中半导体领域新增订单是去年同期新增订单的3.29倍,光伏领域新增订单是去年同期新增订单的2.92倍。 图10:2023Q3末公司存货为28.3亿元,同比+272% 图11:2023Q3末公司合同负债19.7亿元,同比+347% 2.ALD技术:自限制性优势明显,应用领域广泛 2.1.薄膜沉积PVD、CVD和ALD三种工艺并行 薄膜沉积技术按工艺原理的不同可分为物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)三大技术。①PVD(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积):指在真空条件下采用物理方法将材料源(固体或液体)表面气化成气态原子或分子,或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。②CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积):是通过化学反应的方式,利用加热、等离子或光辐射等各种能源,在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术,是一种通过气体混合的化学反应在基体表面沉积薄膜的工艺。③ALD(Atomic Layer Deposition,原子层沉积):是利用反应气体与基板之间的气—固相反应,来完成工艺的需求。 图12:薄膜沉积设备技术分类 ALD与CVD均为化学反应,但在反应原理与工艺上存在差别。①反应温度不同:ALD是在低于350℃的温度下进行的,而CVD要求的温度高于600℃,从而可以减少在集成复杂材料时可能出现的热沉积过程中的交叉污染或内部扩散。②沉积过程不同:在CVD工艺中,化学蒸气连续通入真空室,沉积过程是连续的,而ALD工艺采用气体脉冲的形式交替送入不同的反应物,以单个原子层为单位逐层镀膜,使得沉积过程非连续。③对化学前驱物的要求不同:ALD工艺与衬底表面前驱物的化学性质关系极大,为了确保良好的粘附性和形貌需要选择具有较高反应性的化学物质。 表3:PVD、CVD、ALD三大薄膜沉积工艺对比 2.2.ALD的自限制性带来薄膜沉积均匀性与膜厚精准控制 一个基本的原子层沉积循环包括4个步骤:(1)将第一种气相前驱体脉冲通入到基体表面,并在表面发生化学吸附;(2)通入清洗气体,将额外的没有反应的前躯体清除; (3)将第二种气相前驱体脉冲通入到基体表面,通过表面反应而生成需要的薄膜材料; (4)通入清洗气体,清除反应的副产物。上述沉积循环重复直至获得所需的薄膜厚度。 图13:原子层沉积技术原理示意图 图14:原子层沉积循环原理 自限制性是ALD技术的显著特点,使其具备薄膜厚度精确度高、均匀性好、台阶覆盖率极高、沟槽填充性能极佳等优势,特别适合在对薄膜质量和台阶覆盖率有较高要求的领域应用。自限制性即原子层沉积反应过程中,当前驱体达到沉积基体表面,它们会在其表面化学吸附并发生表面反应,直至表面饱和时就自动终止。(1)原子层级的薄膜厚度:通过控制反应周期可以简单准确地控制样品薄膜厚度,样品薄膜的厚度精度可以达到一个原子的厚度。(2)保形性佳:可以生成优良的三维均匀的形状和原来一致的薄膜,即薄膜可以均匀地涂覆在类似凹样的每个表面上。(3)薄膜致密无针孔:自下而上的自然生长机制决定了薄膜的无针孔性质,这对于阻挡和钝化应用是有价值的。(4)大面积成膜均匀性佳:该技术前驱体为饱和化学吸附,有利于大面积均匀薄膜的形成。 图15:PVD、CVD、ALD薄膜沉积效果示意图,ALD技术成膜效果最好 2.3.ALD技术主要分为TALD、PEALD、SALD三种 ALD目前