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中微公司深度分析报告半导体设备平台型龙头

发布时间:2022/9/24 21:05:49   

(报告出品方/作者:中信证券)

一、公司概况:国内龙头、全球领先的半导体设备公司

主营业务:刻蚀起家,扩展CVD,逐步成为平台型企业

公司概况:具有全球视野,技术领先型半导体设备国产龙头厂商,以刻蚀设备与MOCVD(金属有机化学气相沉积)设备为核心,外延拓展逐步成为泛半导体设备平台型企业。公司年实现营收/净利润分别为22.73/4.92亿元,过去4年CAGR分别为38.97%/32.28%。

主营构成:刻蚀设备与MOCVD设备为核心业务,收入占比57%/22%,同时拓展其他泛半导体关键设备。公司主要从事高端半导体设备及泛半导体设备的研发、生产和销售,主营业务包括以下几类:

1)刻蚀设备:年营收12.89亿元,占比56.70%,同比+58.5%。公司刻蚀设备产品分为CCP(电容性等离子体刻蚀)和ICP(电感性等离子体刻蚀)设备,均用于集成电路制造或先进封装领域。CCP刻蚀设备:等离子体能量高,主要应用于较硬介质材料的刻蚀,如氧化硅、氮化硅及低介电系数膜层等,是公司最早开发的设备品类,产品已应用在国际一线客户65nm~5nm生产线,在部分客户处份额已进入前三位。ICP刻蚀设备:等离子体能量较低、密度高且均匀、易于控制,主要应用于较软的介质薄膜以及金属、单晶硅、多晶硅的刻蚀,是公司后续的重要发力点之一,产品应用于1X纳米及更先进工艺的逻辑和存储器件,ICP深硅刻蚀机型用于CMOS图像传感器、MEMS芯片、2.5D芯片、3D芯片等通孔及沟槽的刻蚀。

2)MOCVD设备,年营收4.96亿元,占比21.82%,同比-34.5%。主要应用在LED外延片和功率器件的生产,公司已是世界排名前列的氮化镓(GaN)基LED设备制造商。目前公司MOCVD产品已覆盖蓝绿光LED、功率器件、MiniLED、深紫外LED领域,在行业领先客户的生产线上大规模投入量产。

3)其他设备,即VOC设备,年营收0.14亿元,占比0.6%,同比-18.4%。子公司中微惠创年推出工业用大型VOC(有机挥发性气体)净化设备,即一类用于半导体行业尾气处理的环保设备,目前已用于平板显示生产线。

4)备品备件及设备维护,年收入占比分别为19.43%/1.44%,同比分别+30.6%/+57.1%。公司在向半导体厂商出售设备后,提供的后续备品备件和设备维护服务,收入随着累计装机数的增加而稳步提升。

客户进展:产品进入国内外头部企业,完善客户服务体系获得业界赞誉。截至Q3末,公司刻蚀和薄膜设备多个反应台服务于亚欧50余家芯片制造公司的70余条生产线,已具备较好的客户资源。公司客户服务体系完善,获得了广泛的业界赞誉,是年五家被评为五星级的半导体设备公司之一。

未来发展:三维立体成长,努力成为国际一流的微观加工设备公司。公司已形成三个维度扩展未来业务的布局规划。在集成电路设备领域,公司有望扩大在刻蚀设备领域的竞争优势,延伸到薄膜、检测等其他关键设备领域;在泛半导体设备领域,公司有望借助现有技术积累,扩展布局显示、MEMS、功率器件、太阳能领域的关键设备;在其他新兴领域,公司基于对半导体产业、微纳加工制造领域的深刻理解,有望探索半导体配套环保设备、设备网络、电子生物等领域的市场机会。公司围绕自身核心竞争力,通过自主创新、有机生长,结合适当的投资、兼并策略,不断推动企业健康发展,有望在10-15年后成为国际一流的微观加工设备公司。

管理团队:核心团队国际化,人才梯队建设完备

国际化管理团队,核心管理团队多具有海外半导体设备龙头厂商工作经验。半导体关键设备开发因其涉及众多基础科学技术和工程领域交叉,极具复杂度,故需要具备业内资深经验的专家型团队。公司有着国际化的管理团队,具备多位资深的技术、销售和营运专家。公司创始人、董事长及总经理尹志尧博士在半导体芯片和设备产业有超过30年的行业经验,是国际等离子体刻蚀技术发展和产业化的重要推动者之一。此外,公司其他联合创始人、核心技术人员等同样拥有资深的技术经验背景,曾在国际知名半导体设备厂商担任重要职位,保障公司未来长远发展。

人才培养计划持续推进,年末公司员工人数近名,研发人员占比高达39%。公司高度重视人才的吸引和发展,从国内外吸引了大批行业经验丰富的管理及技术人才,年末员工总数达人,较上年同期净增人。公司建立人才梯队培养机制,采用企业内训、外聘内训和委外培训相结合的方式开展多维度、多层次的培训项目,让员工与企业共同进步成长。为吸引和保留核心骨干人才,公司不断探索员工激励机制,包括员工持股激励、技术创新贡献奖励等,将研发人员的个人利益与公司利益绑定,促进公司长远发展。截至年末,公司共有名研发人员,占比38.70%,其中博士/硕士/本科/大专及以下分别为62///40人,分别占比17.92%/30.64%/39.88%/11.56%。

股权架构:国资入股,股权激励覆盖超9成员工

多家知名投资机构入股,技术团队专业背景丰富。公司股东较为分散,年定增发行后(年7月发行完毕),公司第一大股东上海创投持股比例为15.67%,目前无实际控制人,重要决策均属于各方共同参与决策。国资入股彰显长期信心,上海市国资委通过上海创投持有公司15.67%股份,国家集成电路产业投资基金通过巽鑫投资持有公司15.17%股份,国家集成电路产业投资基金二期参与公司定增并持有3.97%股份;国开行间接持有公司1.97%股份;南昌智微、中微亚洲、GRENADE、BOOTES为公司员工持股平台,合计持股12.69%,其他员工持股平台还包括励微投资、芃徽投资,尹志尧等7位高管直接持有公司2.68%股份;此外,公司获得众多国内外知名股权投资基金和机构入股。

股权激励:覆盖9成以上员工,调动员工积极性并实现利益协同,公司稳定成长明确。公司通过限制性股权激励计划、股票增值权激励计划,实现公司、管理层、员工间的利益协同。公司层面归属/行权比例根据未来年度营收情况实行考核,员工最终获得的股权数量仍要考虑员工个人层面业绩考核。年限制性股权激励计划中,首次授予部分覆盖位员工,在授予时公司全部员工中占比91.86%,覆盖核心技术人员以及中层管理人员及骨干、优秀基层员工,授予数量合计万股,占公司当前总股本的1.09%;预留部分已授予.万股,占当前总股本的0.17%。年公司因股权激励确认的股份支付费用约1.24亿元,预计年为1.91亿元,随后逐年呈下降趋势。

财务分析:营收CAGR近40%,毛利率近40%,研发费用率高于同业

收入端:近五年营收CAGR约39%,受益国产替代及下游扩产,年同比+17%。从历年营收看,依托公司在刻蚀设备、MOCVD设备及其他设备领域领先的技术优势以及良好的客户基础,公司业务规模不断扩大,年实现营收22.73亿元,同比+16.76%。从不同业务营收占比看,年刻蚀设备/MOCVD设备/VOC设备/备品备件/设备维护/其他业务分别占比56.70%/21.82%/0.62%/19.43%/1.44%/0.01%。

收入结构:1)从各地区占比看,受益全球晶圆产能部分向中国大陆转移,年公司收入在中国大陆/中国台湾/其他地区占比分别79.61%/17.76%/2.63%。2)从客户集中度来看,公司客户集中度占比逐年降低,客户群体逐渐增加,年前五名客户占比为59.65%。3)从分季度营收来看,公司营业收入存在一定的季节性波动特征,大部分设备相对集中于下半年验收,使得第四季度收入占比较高。受益半导体国产替代背景下国内需求大幅提升,Q1公司实现营收6.03亿元,同比+46.24%。

成本端:直接材料为主要成本,前五名供应商占比在30%附近。从成本结构来看,年直接材料/直接人工/制造费用占比分别为89.58%/1.40%/9.03%,其中直接材料为主营业务成本的主要构成部分,年制造费用由于研发费用资本化摊销、股份支付费用增加,制造费用占比有一定提升。

利润端:毛利率提升推动净利率提升,盈利水平与可比公司相当。年公司毛利率为37.67%,同比+2.74%。拆分不同业务来看,公司专用设备/备品备件/设备维护/其他业务毛利率分别为37.32%/37.64%/57.09%/38.02%。从公司历年净利润情况看,公司在年度实现扭亏为盈,随着业务规模的扩大,盈利能力逐年提升,年实现净利润4.92亿元,同比+.06%;Q1毛利率为40.92%,同比+7.06pcts,净利润1.38亿元,同比+.36%,其中政府补同比增加约1.43亿元。从历年整体毛利率、期间费用率、净利率情况来看,公司毛利率在40%左右波动,期间费用率在30%左右波动,净利率保持上行趋势。

盈利水平对比:与海外半导体设备巨头公司对比来看,中微公司年毛利率低于应用材料、阿斯麦、泛林、东京电子等龙头厂商,在净利率水平上与国际领先企业相当;与国内其他可比公司对比,公司年毛利率低于国内可比公司均值,净利率高于可比公司均值。

费用端:主要为销售费用与研发费用。公司年销售/管理/研发/财务费用率分别为10.41%/6.73%/14.55%/-0.33%,期间费用率为31.16%,同比+3.74pcts,其中研发费用率伴随公司规模的提升而不断增加,为公司未来长期发展提供保障,年研发费用率为14.55%,同比+2.54pcts。

研发投入:研发费用及研发人员占比高于国内同业公司平均水平,持续驱动公司成长。与国内可比公司对比来看,公司年研发费用为3.31亿元,研发费用率为14.55%,高于国内可比公司平均水平;截至年末共有名研发人员,在所有员工中占比38.70%,数量上略低于国内公司平均值,但占比高于国内可比公司均值。与海外可比公司对比来看,研发费用率、研发人员占比情况与可比公司相当,但在研发费用、研发人员数量上仍存在差距。

研发成果:承担多项重大科研项目,技术储备雄厚,年末已获得项专利,其中发明专利占比84%。公司自成立以来先后承担了多项国家和地方重大科研项目,包括等离子体刻蚀、MOCVD等高端半导体装备的研发和产业化等8项。年公司新申请专利共项,其中发明专利申请项;获得授权80项,其中获得发明专利58项;截至年末,公司已申请项专利,其中发明专利项,占比86%;已获授权专利项,其中发明专利项,占比84%。公司积累了深厚的技术储备和丰富的研发经验,保证公司产品和服务不断进步。

二、行业趋势:国内晶圆厂逆周期持续扩产+设备本土化

泛半导体制造可涉及数百道工艺,需数十种高端设备;中微公司已在刻蚀、薄膜细分领域突破,未来将延伸布局过程控制等新品类。泛半导体包含集成电路、LED、光伏电池等领域,在制造环节中具有相似性,其中集成电路制造最为复杂,作为原料的晶圆裸片需要在扩散、光刻、刻蚀、薄膜、离子注入和抛光六大厂区中完成数百道加工工序,最终才形成成品芯片并送往后道工厂进行封测,涉及半导体设备达数十种。我们梳理泛半导体领域晶圆制造环节的设备品类如下:其中中微公司为国内半导体设备龙头,可提供刻蚀机、MOCVD设备等核心半导体设备,未来将进一步拓展布局薄膜沉积、过程控制品类。

未来公司有望在刻蚀、CVD领域进行产品升级,并向量测设备、光伏设备等领域拓展,打开广阔市场。1)刻蚀设备:公司将加码ALE刻蚀,干法刻蚀市场(约亿美元市场)全覆盖。2)CVD设备:公司已出货紫外光LEDMOCVD设备,并拓展MOCVD设备应用领域至Mini/MicroLED及功率器件领域;此外,公司有望开拓薄膜沉积中的各类CVD设备,如LPCVD、ALD、外延等品类,对应约亿美元市场。3)其他设备:公司有望借助上海睿励协同优势布局过程控制设备(约80亿美元市场);同时投建VOC设备产线,进军环保市场及平板显示设备市场;长期看,公司计划进军光伏设备市场(50亿美元),成功进入后,将打开广阔空间,料将成长为泛半导体设备平台型龙头。

市场空间:料年全球近千亿美元规模,受益国内晶圆厂快速扩产领先全球

预计年全球半导体设备销售额突破千亿美元。半导体设备市场规模受到经济波动与技术变革影响呈周期性上升,年全球市场规模达到.9亿美元,同比+19.15%,疫情后经济快速复苏导致供不应求,制造端大规模扩产带动下,预计年全球市场规模上升至亿美元,同比+33.87%,年将突破0亿美元。

从区域上看:中国大陆半导体设备市场规模于年攀升至全球首位。聚焦中国大陆市场来看,年半导体设备市场规模约.2亿美元,同比+39.18%。中国在全球半导体设备领域中的地位不断提高,市场规模占比从年的8%提升至年的26%,首次达到全球第一,其次为中国台湾、韩国,分别占比24.09%/2.59%。根据SEMI预测,中国大陆、中国台湾、韩国在年仍是全球半导体设备领域的前三大市场。

从类型上看:半导体设备细分类型较为分散,光刻、刻蚀、薄膜沉积价值量占比最大。晶圆制造是半导体设备价值量最高的环节,根据SEMI数据,年全球半导体设备市场中晶圆制造/测试/封装设备销售额占比分别为86.12%/8.46%/5.42%。晶圆制造设备从类别上可分为刻蚀、薄膜沉积、光刻、检测、离子掺杂等十多类,其中光刻、刻蚀、薄膜沉积设备是集成电路前道生产工艺中最重要的三类设备。根据Gartner数据,年按全球晶圆制造设备市场中,光刻、刻蚀、薄膜沉积设备价值量占比最高,分别约25%/24%/21%。

从晶圆厂扩产情况看:中国大陆快速扩产,国产设备厂商迎来发展机遇。为满足通信、计算、医疗保健、在线服务和汽车等下游市场对芯片的需求,预计/22年全球将有19/10座新建的高产能晶圆厂,其中中国大陆地区新建数量领先,分别为5/3座。SEMI预计29座新建晶圆厂设备支出超过亿美元,其中15座将为mm(12英寸)型,月生产合计多达万片晶圆(等效8英寸),此外还有8座晶圆厂可能于今明年建设。根据ICInsight预测,全球/中国晶圆产能将由年的/万片/月升至年的/万片/月(等效8英寸),CAGR约5%/14%。聚焦中国大陆晶圆厂(硅基)新建及扩产产能情况,中芯国际、华虹集团、长江存储、长鑫存储、等晶圆厂均有扩产计划,并加速国产设备验证导入,国产设备厂商将迎来发展机遇。

竞争格局:美日欧厂商占据优势,国内厂商以点带面突破

全球格局:美日欧厂商长期占据市场主导,年CR15超80%。年全球半导体设备领域市场营收规模约.1亿美元,同比+18.4%,然而TOP15公司均为欧美日韩厂商,中国大陆厂商在全球市场占比仅约2%左右。具体来看,美国应用材料、荷兰阿斯麦营收规模上遥遥领先,年分别为.7/.0亿美元,占据17.7%/16.7%的市场份额,其次为泛林、东京电子等众多龙头厂商,年全球半导体设备领域CR15高达82.6%。

聚焦国内:技术能力快速提升,细分领域点状突破。经过多年的技术研发和沉淀,国内半导体设备厂商在产品品质、品牌信誉度、客户资源等方面不断追赶,现已在细分领域具备国产替代能力。中微公司已是我国半导体设备领域领先厂商之一。未来国内设备厂商有望在技术上不断突破,实现产品品质及营收体量的提升,持续追赶海外龙头。

三、刻蚀设备:国内龙头,产品满足先进制程工艺需求

市场空间:全球刻蚀设备市场约亿美元

全球刻蚀设备以干法刻蚀设备为主,市场规模约亿美元。刻蚀是指通过溶液、离子等方式剥离移除晶圆表面材料,从而达到集成电路芯片结构设计要求的工艺环节。随芯片制程缩进与三维结构升级,更复杂的刻蚀工艺和步骤数量对刻蚀设备的数量、质量要求持续增加。从工艺技术看,刻蚀可分为湿法刻蚀和干法刻蚀,由于干法刻蚀精确度、洁净度更高而成为主流,干法刻蚀占比约为90%。从刻蚀对象的材质看,刻蚀可分为介质刻蚀(占比44%,年,下同)和导体刻蚀(占比56%,其中主要为硅刻蚀,少部分为金属刻蚀),该机构预计-年CAGR分别约为6.4%/5.4%。根据不同材质的特点,由于CCP(电容耦合等离子刻蚀)的等离子体轰击力强,适合刻蚀氧化物、氮氧化物等较硬的介质材料等;ICP(电感耦合等离子刻蚀)的等离子体密度高,能量较低,易于控制,适合刻蚀较软或较薄的材料,用于单晶硅、多晶硅、金属以及部分介质材料等。

市场格局:美、日大厂垄断,公司细分领域突破

刻蚀设备市场高度集中,海外大厂三足鼎立,年CR3超90%。年,泛林半导体(52%)、东京电子(20%)、应用材料(19%)分列全球刻蚀设备市场前三。其中,在导体刻蚀领域,泛林半导体与应用材料两家独大,年泛林半导体(54%)、应用材料(30%)、东京电子(5%)分列前三;在介质刻蚀领域,东京电子与泛林半导体双雄争霸,年,东京电子(53%)、泛林半导体(38%)、中微公司分列前三。

中微公司细分突破加速追赶,国产替代趋势下份额提升未来可期。随着国内刻蚀厂商技术提升,部分厂商成功进入龙头存储厂/晶圆厂供应链。存储厂方面,参考长江存储刻蚀设备招标情况,按设备台数统计(下同),-年来国产刻蚀机中标比例约在30%上下,招标的国内厂商数量由年中微公司1家拓展至年的4家。晶圆厂方面,-年来国产刻蚀机中标比例约在50%上下,其中中微公司的占比由年的1.6%快速上升至年的28.6%。同时,中微公司的刻蚀设备已进入全球龙头台积电5nm产线,是台积电5nm产线中唯一一家国产设备公司,与全球龙头刻蚀厂商泛林半导体、应用材料、东京电子和日立高新比肩。

竞品对比:CCP+ICP布局全面,双台式优势显著,各指标达国际先进水平

公司刻蚀产品线覆盖65纳米-5纳米各制程,紧跟头部客户迭代研发。同时已开发出小于5纳米的产品用于若干关键步骤加工,获得行业领先客户的订单,目前公司正配合客户需求,开发新一代刻蚀设备和包括更先进大马士革在内的刻蚀工艺,能涵盖5纳米以下的更多刻蚀需求和更多不同关键应用的设备。

中微公司是国内唯一实现ICP(电感性等离子体刻蚀)与CCP(电容性等离子体刻蚀)两种刻蚀技术路线的企业。中微公司年起开始CCP刻蚀设备开发,年前后实现产业化;公司年起开始ICP设备开发,之后已经在多家逻辑芯片和存储芯片厂商的生产线上量产,截至年底,ICP设备PrimoNanova设备已有55个反应台在客户端运转,经过客户验证的应用数量也在持续增加。目前公司正在进行下一代产品的技术研发以满足7纳米以下逻辑芯片的需求。公司设备工艺应用较为全面,涵盖钝化层、通孔、顶层通孔、有机掩模层、顶层沟槽等。

中微公司独创双台式设计,降本提效优势显著。双反应台即一个反应腔中有两个反应台,两个反应台有独立的射频功率系统,但共用同一套气体传输系统、压力系统及真空系统。相较于单反应台,双反应台产品的优势在于单位面积生产效率更高、设备成本更低,公司双反应台产品独特性在于公司拥有独特的等离子体约束设计,同时还能实现独立的射频控制,使得每个反应台能实现相对独立控制,优化了设备的加工效率。配置双反应台的刻蚀设备能帮助客户降低成本。中微公司的PrimoD-RIE、PrimoAD-RIE及TSV等刻蚀设备运用了双反应台高产出率技术,可带有六个单独的单反应台的反应腔,也可带有三个双反应台的反应腔。

公司刻蚀设备效率、稳定性、均匀性比肩国际领先水平,已应用于台积电5nm芯片加工。公司电容性、电感性等离子体刻蚀设备、深硅刻蚀设备的关键性能参数均已达到国际同类设备水平,其中电感等离子体刻蚀设备的机台占地面积、深硅刻蚀设备的最大装载能力、占地面积均已优于国际同类设备。中微公司产品线丰富,刻蚀设备同时覆盖ICP及CCP两种技术路线,单/双反应台产品已应用于主要系列产品。公司产品覆盖制程、反应腔数量等指标均达到或优于国际同类设备水平,部分产品已应用于全球最先进的的生产线上并用于5nm芯片中若干步骤的加工。

坚持核心技术自研,打造坚实专利壁垒。中微公司坚持核心技术自主研发,其双反应台技术、电极喷淋板技术等已应用于量产设备中,保证刻蚀设备生产效率及性能表现处于行业领先,同时已获得多向专利,技术壁垒坚实。

公司深硅刻蚀设备(TSV)技术领先,已进入国际主流MEMS生产厂。随着硅通孔技术逐渐应用于CMOS图像传感器、2.5D、三维芯片和芯片切割等领域,在先进封装应用中成为关键技术,公司于年推出首款用于高性能硅通孔刻蚀应用的高密度等离子体硅通孔刻蚀设备PrimoTSV,可配置多达三个双反应台的反应腔。每个反应腔可同时加工两片晶圆,设备均可刻蚀孔径低至1微米以下的孔洞,具有工艺协调性,可根据客户需求产生不同的刻蚀形状。目前,公司的深硅刻蚀设备的累计产量和销量分别为14腔、10腔,已实现量产并进入国际主流MEMS厂商。

驱动因素:多重曝光等工艺发展促使刻蚀重要性不断提升

晶圆制程缩进采用多重曝光工艺,刻蚀步骤数与精确度要求大幅增加,对刻蚀机数量和技术能力要求提升。随芯片制程提升,刻蚀设备精确度要求进一步提升。DUV光波长度(nm)限制,20nm以下制程无法直接进行一次光刻与刻蚀,而是通过采用多重曝光工艺,通过多次沉积、刻蚀工艺实现制程,对刻蚀的质量与步骤数要求提升。据未来智库,14nm制程刻蚀步骤达64次,较28nm提升60%;7nm制程刻蚀步骤达次,较14nm提升%。同时,芯片线宽缩小与刻蚀步骤重复对刻蚀精确度要求更严苛。随着工艺演进,晶圆代工厂中刻蚀设备占比料将持续提升。

存储器件结构3D化要求更高的刻蚀深宽比,同时驱动刻蚀设备占比提升。相较2DNAND,3DNAND增加集成度的主要方法是增加堆叠的层数,刻蚀要在氧化硅和氮化硅一对的叠层结构上,加工40:1到60:1的极深孔或极深的沟槽。随着NAND闪存进入3D时代,3DNAND层数的增加要求刻蚀技术实现更高的深宽比,刻蚀设备金额占比亦提升至50%,为2DNAND的3倍以上。

中微公司作为国内刻蚀设备龙头厂商,显著受益国内晶圆厂扩产+国产化趋势。-年全球半导体设备市场规模CAGR12.21%,中国大陆半导体设备市场规模CAGR27.70%,增速远高于海外。在美国对华为、中芯国际等企业施加制裁后,国内晶圆厂出于供应链安全考虑,加快国产设备、材料、零部件的验证工作。以晶圆厂招投标数据为例,-年,在长江存储的刻蚀机招标中,中微公司设备数量位列第二(14.2%),仅次于美国泛林。截至年1月底,在华力集成的刻蚀机招标中,中微公司设备数量位列第三(17%),仅次于泛林半导体和东京电子。

未来布局:扩产能、强研发,持续提升公司市场地位和盈利水平

产能方面,通过定增突破产能瓶颈,年达产后产能较年提升6倍。公司年刻蚀产品产能利用率达%以上,年1-9月高达.78%,处于超负荷状态,公司通过实施定增募集资金建设临港产业化基地,计划扩充刻蚀设备产能腔/年,公司预计年全部达产后产能较年提升6倍。

技术方面,通过研发实现产品线扩张,强化产品的市场竞争力与公司的抗周期能力。公司通过建设中微临港总部和研发中心项目,在CCP、ICP领域,面向7nm及以下逻辑芯片、17nm及以下DRAM芯片、层及以上的3DNAND存储芯片、部分14nm及以下逻辑芯片乃至3nm及以下的高精度逻辑芯片等细分市场,匹配其先进制程及工艺需求开发下一代刻蚀设备,并在大马士革刻蚀、ALE原子刻蚀等国内尚处空白的领域寻求突破,凭自身产品性能、成本优势并加码技术研发,不断提升产品竞争力,在细分市场加速追赶领先大厂。

若按照本次定增扩产计划测算,假设新增产能在年产能满载,且暂不考虑未来潜在新增扩产,预计年刻蚀设备收入达77.52亿元。本次定增募投项目将于年建设完成,建成后总体产能及-年产能利用率预计如下,假设公司产销率为%,并且随技术升级、新品推出,刻蚀设备单腔平均售价维持在万元,则测算得公司年刻蚀设备领域营收将达77.52亿元,-年CAGR为10.0%。年公司刻蚀设备收入为12.89亿元,按此计算~年CAGR预计为19.7%。

四、CVD设备:MOCVD全球第三,未来打开更大市场

市场格局:中微公司打破海外大厂垄断

1、薄膜沉积设备:年市场规模超亿美元,设备工艺类型众多

行业概览:市场规模超亿美元,设备工艺类型众多,广泛用于集成电路前道制造。薄膜沉积是指半导体制造中任何在硅片衬底上沉积一层膜的工艺,这层膜可以是导体、绝缘物质或者半导体材料。在半导体行业下游需求增长以及技术变革的推动下,全球薄膜沉积设备行业持续稳定发展。年全球半导体薄膜沉积设备市场规模约亿美元,同比+11%,该机构预计年升至亿美元,-年CAGR约14.6%。CVD设备(PECVD、管式CVD、非管式LPCVD、MOCVD等)在其中约占66%,其中PECVD设备占比最高,为整体薄膜沉积设备市场的33%;ALD设备占比11%;PVD设备(溅射PVD、电镀ECD)约占23%。从集成电路前道制造工艺流程来看,薄膜沉积设备在多个环节使用,是生产工艺中的核心设备之一。

市场格局:国际巨头寡头垄断,国产替代空间广阔,国内沈阳拓荆、北方华创领先。薄膜设备具有较高的技术门槛,行业龙头企业通过多年的技术积累和规模效应,已经建立了较高的行业壁垒。全球半导体薄膜沉积设备市场高度集中,目前呈国外供应商寡头垄断格局。年,在全球CVD设备市场中,应用材料/泛林半导体/东京电子分列前三,份额为30%/21%/19%,CR3高达70%;在ALD设备市场中,龙头东京电子/先晶半导体份额分别为31%/29%;在PVD设备市场中,应用材料处于垄断地位,占比高达85%。

聚焦于中国市场,年我国薄膜沉积设备存有量中约98%为进口设备,国产设备仅占2%。沈阳拓荆、北方华创为我国领先的薄膜沉积设备厂商,商用设备中已掌握最高制程为14nm,并且应用于长江存储等下游客户。根据中国国际招标网统计,长江存储-20年分别招标38//台薄膜沉积设备,其中国内厂商分别合计中标2/5/7,占比5.26%/2.29%/2.89%,目前薄膜沉积设备仍以海外进口设备为主,国产替代空间广阔。

2、MOCVD设备:年8亿多美金市场,Mini/MicroLED、功率器件等带来增量

MOCVD设备全球市场年约8.40亿美元,主要应用于LED、功率器件等外延片的生产环节。LED应用中,蓝绿光LED的外延材料为氮化镓(GaN),红黄光LED的外延材料为砷化镓(GaAs),蓝绿光芯片成本较低,直接针对照明市场(LED芯片最大下游),因而为LED芯片主流,而直显RGBLED对蓝绿光与红光需求约为2:1;未来LED照明市场规模趋稳,Mini/MicroLED显示拉动芯片需求,料红黄光芯片需求增速将大于蓝绿光芯片。功率器件中,外延材料在低压(通常指V以下)领域为GaN,高压领域为碳化硅(SiC)。

MOCVD设备市场:年均复合增速料将达约8.5%,亚太地区增速最快。伴随电子电力、Mini-LED等领域对MOCVD设备的需求提升,全球MOCVD设备市场规模有望从年的8.40亿美元增长至年的16.38亿美元,年均复合增速将达约8.5%。按品类划分看,III-V族化合物半导体复合增速最高,预计为9.50%;按应用划分看,光电子增速高于电子电力,预计复合增速9.20%;按地区划分看,亚太地区市场规模增速最快,为9.70%。

中微公司打破MOCVD领域国际大厂垄断格局,份额快速成长至全球前三。MOCVD行业集中度高,年CR3份额近%。年以前,MOCVD设备市场主要由爱思强、维易科等国际企业占据,呈寡头垄断格局,而后由于日本颁布出口禁令,大阳日酸市场份额急跌,CR2一度超90%。而后中微公司进军MOCVD市场,年首台MOCVD研发成功,年公司推出技术含量更高的PrismoA7型号MOCVD设备,逐步打破国外大厂垄断局面。年下半年起公司的MOCVD占据了全球新增GaN基LEDMOCVD设备市场的60%以上,细分领域市占率全球第一;公司打破了爱思强、维易科等海外厂商的垄断格局,年市占率28%,位列全球第二。在GaN基LEDMOCVD设备市场,年公司市占率超过50%。

竞品对比:更有利于批量生产降本提效,扎根国内具备天然优势

产品矩阵:适配蓝绿光LED/miniLED外延片批量生产,高阶特殊应用不断追赶。在蓝绿光LED外延片领域,公司第二代PrismoA7产品较爱思强、维易科公司产品能够支持更多的衬底尺寸类型,并且具备更高的产能,更适用于批量生产,第三代产品将采用31英寸反应器,更好满足客户需求并协助客户降本提效;在miniLED外延片领域,公司PrismoUnimax通过配备mm大直径石墨托盘,可支持*4"/72*6"产能,优于竞争对手。在其他高阶特殊应用领域,公司仍在不断追赶头部企业,已通过PrismoHiT3产品布局深紫外LED外延片,而爱思强、维易科在功率器件、光电器件领域已推出产品,并且维易科产品可涉足5G射频、VCSELS、边发射激光器等。

服务对比:提供全球化服务,在LED芯片大国(中国大陆)市场具备天然优势。中国大陆是全球LED芯片的主要产地,年在全球市场中占据67%的份额,其次为中国台湾,占比25%。从中国市场来看,LED上游(外延片、芯片)产业中三安光电、华灿光电等企业较为领先,产业聚集在厦门、湖北、江苏等地区。中微公司已形成了全球化服务布局,总部位于中国,并且在南昌设立产业基地进行MOCVD设备的研发、设计、生产和销售,生产和服务更加贴近下游厂商,有地缘优势。

客户资源:聚焦亚洲市场,覆盖三安光电、华灿光电、乾照光电等头部企业。公司首台MOCVD设备PrismoD-Blue于年推出,此后陆续推出PrismoA7、PrismoHiT3、PrismoUnimax产品,高性价比优势助力下游客户在蓝绿光LED外延片生产上降本提效,同时支持开展深紫外LED、miniLED等领域生产,已获得客户广泛使用。目前公司MOCVD设备产品已覆盖亚洲多家头部LED企业,包括三安光电、华灿光电、乾照光电、璨扬光电、兆驰股份、三星等。

业绩拐点:MiniLED、功率器件等应用有望带动MOCVD设备业务重回增长

中微公司MOCVD设备业务过去主要应用于照明LED市场,由于过去几年照明LED产能趋向于饱和,公司MOCVD设备业务收入在~年期间经历了下滑,年中微公司的MOCVD设备业务将迎来拐点,随着Mini/MicroLED市场的兴起、公司功率器件新品的推出,该业务有望重回增长。

驱动因素一:MiniLED加速商用,中微发布用于MiniLED的MOCVD设备PrismoUnimax,性能优异比肩AIXTRON。以AIXTRON的Mini/Micro用MOCVD备AIXTRON2G4-TM(IC2)作为竞品,公司产品优势突出:

(1)通过大直径及四反应腔配置倍增产能效率。公司采用31”大直径托盘,同样排布方式下6”外延片可放置10片/托盘,大于竞品8片/托盘;通过优化排布方式,公司产品单托盘内4”外延片可排布27片/托盘,远大于竞品的15片/托盘。通过石墨盘的调整,还可扩展至单托盘加工4”外延41片/炉次。此外,公司设备配置四反应腔,使得可同时加工的外延晶片数倍增,且采用可独立控制的反应腔运行模式,提升效率的同时具备卓越的生产灵活性。(2)优化设计使波长均匀性及缺陷控制表现优异。通过优化加热系统和晶片载体设计,公司在4”和6”PSS衬底上生长的蓝色和绿色LED实现了优异的LED波长均匀性,在发射波长为nm的4英寸PSS衬底上生长的蓝光LED,其片内/片间均匀性分别达到0.66/0.54nm,比肩竞品均匀性0.6nm的水平。

公司跟随头部LED芯片厂商开拓MiniLED市场。龙头厂商纷纷凭借技术和规模优势向Mini/Micro等高端领域布局。据LEDinside

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