华海清科研究报告：12吋CMP国内量产厂商，国产化替代业绩提升

（报告出品方/作者：山西证券，叶中正、李淑芳）

1. 背靠清华摩擦学实验室，国内唯一，营收快速增长

1.1 脱胎于清华大学摩擦学重点实验室，承担国家专项计划丰富研发经验

公司前身华海清科有限公司成立于 2013 年 4 月，由清华大学与天津市政府合资成立，其中清华大学以摩擦学实验室的科技成果转化形式出资，摩擦学实验室 CMP 核心团队成员加入到公司。截至2022年5月18 日，清控创投为公司控股股东，清华大学为公司的实际控制人。

清华大学是国内率先从事 CMP 基础原理研究的高校之一，拥有摩擦学国家重点实验室，自2000年起持续开展抛光原理研究和关键技术攻关，掌握了多项 CMP 设备核心技术，在CMP 领域的理论研究方面具有前瞻性和人才储备。公司核心技术团队大多拥有清华大学摩擦学国家重点实验室的工作经验，具有多年CMP 领域研究经验，现任董事长兼首席科学家路新春先生拥有 20 多年 CMP 技术的研究经验，是国内CMP技术发展和产业化的重要推动者。

承担国家专项计划丰富研发经验。公司核心研发团队先后承担了两项“国家科技重大专项（02专项）”的主要课题（65-45nm 铜互连无应力抛光设备研发-超低下压力 CMP 系统研制及工艺开发、28-14nm抛光设备及工艺、配套材料产业化-CMP 抛光系统研发与整机系统集成）及三项国家级重大项目/课题（2个CMP相关和 1 个减薄相关），技术创新能力得到了显著提升，先后攻克创新纳米级抛光、纳米颗粒超洁净清洗、纳米精度膜厚在线检测、大数据分析及智能化控制等多项关键核心技术，研制出具有自主知识产权的12英寸和 8 英寸 CMP 设备，开发出硅、非金属介质、金属薄膜等 CMP 成套工艺，可满足不同客户的工艺需求。截至 2021 年年底，公司拥有国内外授权专利 209 项，其中发明专利 114 项。

1.2 国内唯一量产 12 吋 CMP 厂商，产品持续优化升级

公司主要产品为化学机械抛光设备 CMP 设备。CMP 设备主要依托 CMP 技术的化学-机械动态耦合作用原理，通过化学腐蚀与机械研磨的协同配合作用，实现晶圆表面多余材料的高效去除与全局纳米级平坦化。CMP 技术是目前唯一能兼顾表面全局和局部平坦化的抛光技术，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制程工艺，也是集成电路制造中推进制程技术节点升级的重要环节，因为只有CMP技术能够有效保证集成电路的每一层达到纳米级全局平整，使得更先进光刻工艺得以进行。

CMP 设备包括抛光、清洗、传送三大模块，抛光模块是设备中最重要的模块。抛光盘带动抛光垫旋转，通过先进的终点检测系统对不同材质和厚度的膜层实现 3~10nm 分辨率的实时厚度测量防止过抛。可全局分区施压的抛光头，可以在限定的空间内对晶圆全局的多个环状区域实现超精密可控单向加压，从而可以响应抛光盘测量的膜厚数据调节压力控制晶圆抛光形貌，使晶圆抛光后表面达到超高平整度。

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、封装测试等四大领域，除集成电路设计领域外，其他领域均有 CMP 设备应用场景。在硅片制造领域，半导体抛光片抛光环节需要通过 CMP 设备及工艺来实现。在集成电路制造领域，CMP 环节需要依靠CMP设备。在先进封装领域，硅通孔（TSV）技术、扇出（Fan-Out）技术、2.5D 转接板（interposer）、3DIC等将用到大量 CMP 工艺。其中集成电路制造是 CMP 设备应用最主要的场景，集成电路按制造工艺及应用领域主要分为逻辑芯片、3D NAND 闪存芯片、DRAM 内存芯片，不论哪一种芯片都要求每层制造表面必须保持纳米级全局平坦化，以使下一层微电路结构的加工制造成为可能。通常每片芯片制造完成需经过几十道抛光工艺，未来集成电路制造工艺在纳米节点上的持续推进，将使 CMP 设备的平坦化应用机会及关键作用更加凸显。

目前行业内通常按所应用产线的晶圆尺寸分为 12 英寸 CMP 设备和 8 英寸CMP 设备。90nm以下工艺的高端市场普遍采用 12 英寸，12 英寸 CMP 设备较 8 英寸相比，直径增长50%、面积扩大125%，其精度要求更高，需要更先进的抛光头超精密分区压力控制技术和更先进的终点检测技术，12 英寸CMP设备是业界公认的衡量一个厂家 CMP 设备研发技术水平的标杆产品。公司 CMP 设备可以应用于8 英寸及12英寸晶圆，是国内唯一国产 12 英寸 CMP 设备可在先进集成电路制造商的国内大生产线上批量应用的厂商。

公司 CMP 产品可以分为 300 系列及 200 系列，300 系列是专门用于 12 英寸的CMP 设备（Universal-300型、Universal-300Plus 型、Universal-300Dual 型、Universal-300X 型），在国内已投产的12 英寸大生产线上已经实现了批量产业化应用，在逻辑芯片制造、3D NAND 制造、DRAM 制造等领域的工艺技术水平已分别突破至 14nm、128 层、1X/1Ynm，均为国内大生产线的最高水平；200 系列是专门用于8 英寸的CMP设备（Universal-200 型、Universal-200Plus 型）也在国内集成电路制造商中实现了产业化应用，主要用于晶圆制造、MEMS 制造及科研攻关等领域。

自 2014 年研制出国内首台 12 英寸 CMP 设备 Universal-300 以来，公司持续进行产品的优化升级，平均两年产品结构就会得到升级，目前已经形成了完整的 CMP 产品体系，2020 年公司新研发出3DIC制造用的12 英寸晶圆减薄抛光一体机 Versatile-GP300 设备，目前已交付指定客户进行大生产线考核验证。

1.3 在手订单丰富，晶圆再生及维保业务拓展利润增长点，营收快速增长

营业收入快速增长，盈利步入快速增长阶段。公司业务收入主要包括 CMP 设备销售收入以及配套材料及服务收入，2021 年，CMP 设备收入占比 86.18%（其中 300 系列占比 84.75%，200 系列占比1.43%），配套材料及服务收入占比 13.81%。业绩来看，2019 年-2021 年公司营业收入分别为2.11 亿、3.86 亿、8.05亿元，2019 年-2021 年同比增长 491.44%、82.95%、108.58%；归属于母公司股东的净利润分别为-1.54亿、0.98亿、1.98 亿元。公司营收增长迅速一方面受益于半导体行业景气度持续提升、半导体国产化特别是半导体设备国产化推进、下游晶圆制造厂资本开支不断扩大，作为国内唯一可量产12 英寸CMP 设备的厂商，公司 CMP 销量快速增加，实现翻倍增长；另一方面公司积极拓展协同项目，开拓配套材料及维保、晶圆再生等业务，与本身的产品与客户有高度的重合性，业务收入随着 CMP 设备累计销售数量的增加而相应增长。营收快速增长叠加规模化效应下的成本费用逐步下降，2020 年公司扭亏为盈，盈利步入快速增长通道。

在手订单丰富，晶圆再生及维保业务拓展未来利润增长点。公司在手订单丰富，截至2021 年底，公司已发出未验收结算的 CMP 设备 69 台，未发出产品的在手订单超过 70 台，远超2019-2021 年累计确认收入设备总数，预计未来 CMP 设备收入将大幅增加。公司还积极开拓与 CMP 设备有很大协同性的晶圆再生业务与维保业务。（1）晶圆再生业务包括挡片、控片、测试片的回收再利用，与CMP 设备业务之间具有很高的协同性。晶圆再生市场前景广阔，根据 SEMI 对目前国内现有的 12 英寸晶圆厂的产能统计和预测来看，若目前国内已建以及在建 12 寸晶圆厂全部达产，国内 12 英寸再生晶圆的市场空间可以达到65 万片/月。CMP 工艺是晶圆再生工艺流程的核心，CMP 设备也是晶圆再生工艺产线中资金投入最大的工艺制程设备，而且晶圆再生业务的客户与公司现有 CMP 设备业务的客户群高度重合。基于公司多年积累的CMP工艺技术优势、自产 CMP 设备成本优势及同客户群的市场拓展优势，预计未来晶圆再生将成为公司的另一利润增长点；（2）公司关键耗材销售和维保业务主要是针对已销售的 CMP 设备，向客户销售保持环、探测器、气膜、7 分区抛光头等关键耗材以及提供 7 分区抛光头维保，其中 7 分区抛光头维保服务技术难度高，由公司独家提供。随着公司销售 CMP 设备数量增加，公司关键耗材销售和维保业务规模将随之扩大，业务的可持续性较强。

设备量产规模化效应叠加产品结构升级，公司毛利率提高较多。2019 年-2021 年，公司综合毛利率分别为 31.27%、38.17%及 44.73%。其中，CMP 设备毛利率分别为 30.16%、36.75%、42.78%，耗材销售毛利率分别为 36.67%、32.31%、38.38%，技术服务及其他毛利率分别为 50.72%、60.69%、63.87%。公司毛利率提升较多，一是公司设备获得客户验收认可后进入量产阶段，规模化原材料采购提升议价叠加生产的规模化效应降低综合生产成本；二是，公司持续创新研发，进行产品升级迭代，推出高端产品，单台设备价格有所提升；三是 2020 年公司开始提供 7 分区抛光头维保服务，该项业务毛利率较高。

随着营收规模上升，期间费用率逐步降低到行业平均水平。2019 年-2021 年，公司期间费用分别为24,194.06 万元、13,027.67 万元及 24,643.72 万元，占营业收入的比例分别为114.70%、33.76%和30.62%，公司 2019 年对核心员工进行持股安排形成股份支付费用 1.3 亿元计入管理费用，使得2019 年期间费用大幅增加。公司初期收入规模较小而生产经营规模不断扩大使得销售、管理、财务费用率在2019 及2020年相对较高，随着公司产品批量出货，公司收入规模大幅增长，2021 年期间三费率逐步降低到行业平均水平。2019 年-2021 年，销售费用率分别为 12.75%、9.51%、8.31%，管理费用率分别为75.18%、9.37%、8.35%，财务费用率分别为 5.45%、1.77%、-0.22%。另一方面，CMP 设备研发难度较大，公司保持高强度的研发投入来持续对工艺和设备进行研究和创新，研发费用金额呈逐年增长趋势，2019 年-2021 年研发费用分别4496.99 万元、5055.03 万元及 11407.16 万元，占营业收入的比重分别为 21.32%、13.10%、14.17%。（报告来源：未来智库）

2. 国产化替代叠加下游资本开支扩大提升国内CMP市场空间

2.1 半导体行业景气度回升带动半导体设备需求上涨

5G 通信、物联网、云计算、新能源车等新兴产业共同推动半导体行业持续快速蓬勃发展。根据WSTS统计，2021 年度全球集成电路市场达到 4,608.41 亿美元，并有望在 2022 年突破5,000 亿美元，随着新兴产品的蓬勃发展预计未来全球集成电路产业市场规模有望持续增长。目前中国大陆正处于新一代智能手机、物联网、人工智能、5G 通信等行业快速崛起的进程中，已成为全球最重要的半导体应用和消费市场之一。根据中国半导体行业协会数据，2013 年中国集成电路产业的销售规模为 2185.5 亿元，之后持续快速增长，到 2021 年销售规模增长至 10458 亿元，复合增长率达到 19%。

半导体行业整体景气度的提升带动半导体设备进入新一轮景气周期，中国大陆半导体设备规模持续增加。根据 SEMI 数据，2012 年全球半导体设备规模 369.3 亿美元，到 2021 年达到1026.4 亿美元，复合增速为 12.03%；2012 年中国大陆半导体设备规模 25 亿美元，到 2021 年达到 296.2 亿美元，复合增速达到31.61%，大幅超过全球半导体设备的增长速度。CMP 市场来看，2018 年全球 CMP 设备的市场规模约为18.42亿美元，2019 年受全球半导体景气度下滑影响，全球 CMP 设备的市场规模出现短暂下滑，2020 年市场规模迅速回升至 15.8 亿美元。2017-2020 年中国大陆地区的 CMP 设备市场规模分别为2.2 亿美元、4.6 亿美元、4.6亿美元、4.29 亿美元。

2.2 半导体设备国产化替代需求大

集成电路进口依赖重，国内半导体设备自给率低。在国内集成电路市场需求不断扩大的背景下，我国自产能力和规模仍严重不足，行业整体仍存在较严重的进口依赖，半导体设备市场（尤其是高端设备）大量依赖进口。据海关数据，从 2015 年起，国内集成电路产品进口额连续位列进口商品前列，2021年中国进口集成电路 4326 亿元，出口 1538 亿元，逆差进一步扩大。据中国电子专用设备协会数据，2013年国产半导体设备销售额为 30 亿元，2020 年达到 213 亿元，复合增速达到 32.3%，但自给率仍只有16.5%，如果只考虑集成电路设备自给率则更低。

国家出台政策推动半导体产业国产化，国产化替代需求大。设备自给率过低及中美贸易摩擦下动荡的国际环境促使集成电路设备等高端制造领域加速自主可控与国产替代进程。我国相继推出一系列产业支持政策，加速半导体设备国产化。“十三五规划”中明确提出要优化产业结构，推进包括CMP 设备在内的集成电路专用设备关键核心技术的突破和应用。《中国制造 2025》中明确要掌握高密度封装及三维（3D）微组装技术，提升封装产业和测试的自主发展能力，形成包括 CMP 设备在内的集成电路关键制造设备的供货能力。《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2019 年版)》中也将 CMP 设备作为集成电路生产装备之一列入该目录。根据《国家集成电路产业发展推进纲要》，到 2020 年我国集成电路产业与国际先进水平的差距要逐步缩小，关键装备和材料进入国际采购体系，基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系；到 2030 年集成电路产业链主要环节达到国际先进水平，一批企业进入国际第一梯队，实现跨越发展。我国半导体设备行业迎来了前所未有的政策契机。

2.3 下游晶圆厂投资与工艺技术迭代推动CMP 设备需求爆发

国内晶圆厂投资潮提升国内 CMP 需求。半导体专用设备需求受下游半导体厂商资本性支出影响较大，晶圆厂资本开支中大部分投入都用于购买半导体设备。一条制造先进集成电路产品的生产线投资中设备价值约占总投资规模的 70%~80%，而 CMP 设备占半导体设备投资总额比例约为4%。当制程到16/14nm时，设备投资占比达 85%，7nm 及以下占比将更高。虽然海外疫情扩散或对全球半导体产业未来发展带来一定不确定性，但中国本土晶圆厂扩产并未因疫情而放缓。根据芯思想和芯思想研究院的调研，截至2021年第四季度，中国大陆已投产 12 寸晶圆产线超过 29 条，合计装机月产能约 131 万片，在建或规划签约产线26条，建成后全国产能将超过 265 万片/月。根据 2022 年各省市发改委公布的重点项目，目前国内规划的集成电路成熟制程（28nm 及以上）生产线总投资额 2022-2024 年超过 3000 亿元，预计未来国内各省市投资集成电路生产线的热情不减，国内集成电路生产线投资额会持续上升，国内晶圆厂投资金额快速增长将带动国内 CMP 规模快速增长。

另外，随着芯片制造技术发展，线宽越来越小、层数越来越多，对 CMP 的技术要求越来越高，CMP设备的使用频率也越来越高，在先进制程芯片的生产过程中每一片晶圆都会经历几十道的CMP工艺步骤。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。随着 CMP 设备在整体生产链条中的使用频次增加，投资规模在半导体设备行业的占比也将逐步提升。

3. 技术、产品及地域优势有望再提升公司市占率

3.1 核心技术达到国内先进，在研技术达到国际先进水平，无迭代风险

公司核心技术达到国内领先水平。CMP 产品的技术水平主要取决于设备在抛光、清洗、工艺智能控制等核心模块和技术方面的表现，公司在抛光、清洗、终点检测等 CMP 工艺领域拥有丰富的技术储备，针对纳米级抛光、纳米颗粒超洁净清洗、纳米精度膜厚在线检测、大数据分析及智能化控制等CMP设备核心关键技术取得了有效突破和系统布局，打破了国外巨头的技术垄断，真正实现了国内市场CMP 设备领域的国产替代。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自主研发的核心技术达到了国内领先的水平，形成了完整的技术布局。

CMP 设备较长时间内无技术迭代风险。半导体产业具有“一代设备、一代工艺和一代产品”的特点，由于电子产品技术发展较为迅速，半导体设备的更新换代速度较快。但是 CMP 技术是芯片制造到了0.35μm技术节点后诞生的新工艺技术，与其他工艺环节的半导体专用设备相比，技术节点升级中CMP的技术继承更好。目前全球最先进 3nm 制程中的平坦化工艺仍仅基于当前的 CMP 方式独立完成，且未来3DIC工艺也会大量使用 CMP 技术。公司目前量产应用于 14nm 以上制程的 CMP 产品，通过对其抛光模块、后清洗模块、工艺控制模块等关键模块进行结构升级或技术优化便可实现向 14nm 以下制程节点的过渡，并且将通过持续的升级优化进一步向 7nm、5nm、3nm 等更先进制程节点过渡。另一方面，12 英寸晶圆也是目前最先进制程的芯片制造生产线所采用的尺寸标准，因此 CMP 设备在未来较长时间内不存在技术迭代周期。

目前在研的多项技术达到国际领先水平。随着制程向下推进（14nm 以下），对CMP 设备的特定模块和技术水平的要求更加苛刻，公司产品在 CMP 后清洗模块效率、颗粒物残留率控制以及晶圆形貌智能化精益控制方面与行业龙头公司产品的技术相比存在一定差距，目前在研的多项技术均达到国际先进水平。

3.2 已量产产品无技术差距，国产替代需求提升公司市占率

行业进入壁垒高，主要国外厂商占据市场多数份额。半导体设备具有较高的技术壁垒、市场壁垒和客户壁垒，以美国应用材料、荷兰阿斯麦、美国泛林集团、日本东京电子、美国科天等为代表的国际知名半导体设备企业起步较早，经过多年发展，凭借资金、技术、客户资源、品牌等方面的优势，占据了全球和中国大陆地区半导体设备市场的主要份额，2021 年合计占据市场份额 77%。目前垄断全球CMP设备大部分市场份额的美国应用材料和日本荏原两家公司均为国际大型知名设备制造商，2020 年合计占有CMP市场份额 93%。

公司已量产产品与龙头公司产品不存在技术差距，国产化替代提升市场份额。作为国内唯一一家为集成电路制造商提供 12 英寸 CMP 商业机型的高端半导体设备制造商，公司所产主流机型已成功填补国内空白，打破了国际巨头在此领域数十年的垄断，有效降低了国内下游客户采购成本及对国外设备的依赖。在已量产的制程（14nm 以上）及工艺应用中，公司产品与行业龙头公司的主要产品不存在技术差距，在客户端产线上可以实现对行业龙头公司产品的替代。对比来看，美国应用材料、日本荏原和华海清科的高端产品均为配置 7 分区抛光头的 12 英寸 CMP 设备，它们核心机理相同。在化学机械抛光装备的开发中，公司创造性提出了单头单盘直线运动式模块化布局；具有更高的抛光均匀性、一致性及灵活定制开发能力，相比竞争对手具有更高的可升级性和迭代柔性优势；抛光盘驱动方式方面，公司采用直接耦合负载实现驱动的直驱方案，自主研发的直驱式抛光驱动技术、多区压力调控技术、归一化抛光终点识别技术，具有更高的片内均匀性与片间均匀性；终点检测方面，公司创造性地提出了归一化抛光终点识别技术，其思路在于引入修整器位置等其他变量来消除电机电流噪声，使检测更准确；干燥方面，公司CMP 的VRM单元是将晶圆竖直旋转来实现马兰戈尼干燥，应用材料将晶圆向上直线提拉实现马兰戈尼干燥，荏原水平刷洗后旋转来实现马兰戈尼干燥，分别代表了三种典型的技术方案，均能满足平坦化过程中的干燥要求。

3.3 已有客户厂商采购需求稳定， “性价比”及交付时间优势提升产品需求

批量进入生产线后，后续采购需求相对稳定。集成电路制造工艺极其复杂，工艺流程多达几百道，任何一个工艺环节的设备出问题，就会影响最终芯片的良品率，因此集成电路制造商对新的设备供应商准入极为严格，CMP 设备制造商需要取得集成电路制造商在其大生产线上对产品的全方位验证，验证周期长，进入门槛很高。集成电路制造商会对设备供应商的工艺经验、技术水平、商业信用进行严格考核，并对设备样机进行严格测试，一旦建立起合作关系就成为紧密的合作伙伴。即设备产品一旦验证通过并实际进入生产线就会进入客户的合格供应商名录，后续采购需求相对稳定。

公司产品已实现在国内外知名客户先进大生产线的产业化应用。公司产品目前已进入中芯国际、长江存储、华虹集团、大连英特尔、长鑫存储、厦门联芯、广州粤芯、上海积塔等行业知名集成电路制造企业，取得了良好的市场口碑，与客户建立了良好的合作关系。据统计长江存储、华虹无锡、上海华力一二期项目、上海积塔在中国国际招标网上公布的 2019 年至 2021 年期间 CMP 设备采购项目的评标结果及中标结果：该等公司 2019 年共招标采购 38 台 CMP 设备，其中华海清科中标 8 台，占比21.05%；2020 年共招标采购82 台 CMP 设备，其中华海清科中标 33 台，占比 40.24%；2021 年共招标采购61 台CMP 设备，其中华海清科中标 27 台，占比 44.26%。

国内厂商开始考虑“性价比”及产品交付时间优势。随着我国半导体产业发展阶段逐步走向成熟，很多半导体厂商开始考虑在设备上节约成本，此时，采用产品性价比高、能满足特定类型产品个性化需求并能够提供及时、快速售后服务的国产半导体设备已成为国内各大半导体厂商的重要选择。公司产品技术和性能已达到国际竞争对手同类主流产品水平，但是在国内积极开拓市场阶段，公司的CMP 设备单价相较国外同类主流产品价格稍低，性价比更为突出。而且公司在地域上更接近国内客户，交付时间比较有优势，也能提供更快捷、更经济、更顺畅的技术支持和客户维护。（报告来源：未来智库）

4. 盈利预测

作为国内唯一一家为集成电路制造商提供 12 英寸 CMP 商业机型的高端半导体设备制造商，公司所产主流机型已成功填补国内空白，打破了国际巨头在此领域数十年的垄断。公司主要核心技术人员均来自清华大学摩擦学重点实验室，多次承担国家专项课题形成了丰富的核心技术储备。目前公司多项自主研发的核心技术均达到国内领先水平，在研技术达到国际先进水平。公司未来增长点主要在于：（1）海外疫情扩散或对全球半导体产业未来发展带来一定不确定性，但中国本土晶圆厂扩产并未因疫情而放缓。国内晶圆厂投资金额快速增长将带动国内半导体设备市场快速增长。国产化替代背景下，半导体设备的国产化率也将大幅提升；（2）作为国内唯一一家为集成电路制造商提供 12 英寸 CMP 商业机型的高端半导体设备制造商，公司已量产产品与龙头公司产品不存在技术差距，在客户端产线上可以实现对行业龙头公司产品的替代，国产化替代需求可以有效提升市场份额。（3）行业特点决定半导体设备一旦验证通过并实际进入生产线就会进入客户的合格供应商名录，后续采购需求相对稳定。目前公司设备已实现在国内外知名客户先进大生产线的产业化应用，与客户有良好的合作关系。而且“性价比”及交付时间等优势也有助于提升公司市占率；（4）公司待验收设备及在手订单丰富，已发出待验收的设备有 69 台，在手订单超过70台。CMP设备之外，公司还发挥业务协同性，积极拓展晶圆再生业务及配套材料和维保业务，业务可持续性较强。

我们对公司 2022-2024 年盈利预测核心假设如下：

（1）从业务构成来看：公司主营业务包括 CMP 设备和配套材料及技术服务，其中CMP 设备包括300系列和 200 系列，配套材料及技术服务包括耗材销售和维保、晶圆再生服务。我们按照CMP 设备、耗材销售和维保、晶圆再生三块业务来对公司业务作出预测。CMP 设备方面，考虑到公司在手订单丰富，下游晶圆厂不断扩大下游资本开支，公司作为国内唯一量产 12 英寸 CMP 设备的厂商，国产化背景下公司12英寸的市占率会逐步提升，预计 2022-2024 年，CMP 营业收入分别为 14.6 亿元，22.4 亿元及27.8 亿元；配套材料及维保方面，维保业务与 CMP 累计交付量相关，随着公司设备交付量持续增加及7 分区抛光头维保服务的持续扩张，预计 2022-2024 年，配套材料及维保营业收入分别为 1.77 亿、2.99 亿、5.09 亿；晶圆再生方面，公司晶圆再生项目从 2020 年底进入小批量生产，预计 2022-24 年营收分别为1 亿、1.2 亿、1.8亿。

（2）从盈利能力来看，随着公司生产规模持续扩大，原材料及制造成本将持续降低，规模效应使得公司成本逐渐降低，以及公司独家提供的维保业务（尤其是 7 分区抛光头维保服务）议价能力强、公司CMP设备可用于晶圆再生业务，预计公司毛利率将保持上升趋势，我们预计 2022-2024 年公司综合毛利率分别为44.85%、45.64%及 46.61%；费用率方面，股份支付费用影响消除后，随着公司营业收入快速增长，公司各项费用率回归至行业平均水平，我们假设公司销售费用率、管理费用率、财务费用率将维持低位，研发费用率将保持高位且稳定。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站

大基金、中微公司加持！国内唯一PECVD供应商：拓荆科技成色几何

7月12日，国产半导体设备厂商拓荆科技股份有限公司(以下简称“拓荆科技”)申请科创板上市已获受理。根据披露的招股说明书（申报稿）显示，此次拓荆科技拟公开发行股票数量不超过 3161.98 万股，计划募资10亿元，主要投入半导体设备的技术研发与产业化项目等。

招股书显示，拓荆科技成立于2010年，主要从事高端半导体专用设备的研发、生产、销售和技术服务。公司主要聚焦于半导体薄膜沉积设备领域，产品包括等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备、原子层沉积（ALD）设备和次常压化学气相沉积（SACVD）设备三个产品系列。

PECVD 设备主要功能是在 将硅片控制到预定温度后，使用射频电磁波作为能量源在硅片上方形成低温等离 子体，通入适当的化学气体，在等离子体的激活下，经一系列化学反应在硅片表 面形成固态薄膜。相比传统的 CVD 设备，PECVD 设备在相对较低的反应温度下 形成高致密度、高性能薄膜，不破坏已有薄膜和已形成的底层电路，实现更快的 薄膜沉积速度，是芯片制造薄膜沉积工艺中运用最广泛的设备种类。

ALD 设备是一种可以将反应材料以单原子膜形式通过循环反应逐层沉积在基片表面，形成对复杂形貌的基底表面全覆盖成膜的专用设备。由于 ALD 设备 可以实现高深宽比、极窄沟槽开口的优异台阶覆盖率及精确薄膜厚度控制，实现 了芯片制造工艺中关键尺寸的精度控制，在结构复杂、薄膜厚度要求精准的先进 逻辑芯片、DRAM 和 3D NAND 制造中，ALD 是必不可少的核心设备之一。ALD 设备主要分为 PE-ALD 和 Thermal ALD。

SACVD 设备的主要功能是在次常压环境下，通过对反应腔内气体压力和温 度的精确控制，将气相化学反应材料在晶圆表面沉积薄膜。SACVD 设备的高压 环境可以减小气相化学反应材料的分子自由程，通过臭氧在高温下产生高活性的 氧自由基，增加分子之间的碰撞，实现优越的填孔（Gap fill）能力，是集成电路 制造的重要设备之一。

一、中国半导体设备自给率仅5%，国产替代空间巨大

近年来，随着中国半导体制造业的快速发展，中国已成为全球半导体产业市场规模最大的地区，约占全球 35%的市场份额。根据 SEMI 统计，2020 年中国大陆地区半导体设备销售规模达 187.2 亿美元，同比增 长 39%，首次超过中国台湾地区，成为全球第一大半导体设备市场。

虽然我国半导体产业链在国家政策及产业基金的支持和下游需求驱动下得以 不断完善，但目前我国半导体设备整体仍依赖进口。根据中国电子专用设备工业协会数据统计，2020 年国产半导体设备销售额约为 213 亿元，自给率约为 17.5%。 如仅考虑集成电路设备，国内自给率仅有 5%左右，在全球市场仅占 1-2%，技术含量最高的集成电路前道设备则自给率更低。半导体设备严重依赖进口不仅影响我国半导体产业的发展，更对我国信息产业安全造成重大隐患。

在半导体制造国产化的趋势之下，半导体设备的国产化也正在加速，国产设备进口替代趋势明显，替代空间巨大。同时，中美贸易摩擦的国际环境促使社会各界重新审视包括半导体设 备等高端制造领域的国产替代的重要性，将进一步催化国内半导体设备的发展。

此外，随着我国半导体产业发展阶段逐步走向成熟，晶圆制造厂商开始考虑 在设备支出中节约成本。因此产品性价比高、能满足特定产品个性化需求，并能提供及时、快速售后服务的国产半导体设备已成为国内各大晶圆制造商的重要战略选择。

二、打破国外垄断！国内唯一一家产业化应用的PECVD、SACVD设备厂商

薄膜沉积是芯片制造的核心工艺环节。薄膜沉积技术是以各类适当化学反应 源在外加能量（包括热、光、等离子体等）的驱动下激活，将由此形成的原子、 离子、活性反应基团等在衬底表面进行吸附，并在适当的位置发生化学反应或聚结，渐渐形成几纳米至几微米不等厚度的金属、介质、或半导体材料薄膜。芯片是微型结构体，其内部结构是 3D 立体式形态，衬底之上的微米或纳米级薄膜构成了制作电路的功能材料层。根据芯片电路设计，沉积导电金属薄膜或绝缘介质薄膜后，在薄膜上进行光刻形成电路设计图形，依据电路图形将图形外多余的薄膜材料刻蚀去除，辅助以清洗、抛光、离子注入等步骤，形成一层电路的制造。

随着集成电路制造不断向更先进工艺发展，单位面积集成的电路规模不断扩 大，芯片内部立体结构日趋复杂，所需要的薄膜层数越来越多，对绝缘介质薄膜、 导电金属薄膜的材料种类和性能参数不断提出新的要求。在90nm CMOS 工艺， 大约需要 40 道薄膜沉积工序。在 3nm FinFET 工艺产线，超过 100 道薄膜沉积工 序，涉及的薄膜材料由 6 种增加到近 20 种，对于薄膜颗粒的要求也由微米级提高到纳米级。薄膜设备的发展支撑了集成电路制造工艺向更小制程发展。

根据 Maximize Market Research 数据统计，2017-2019 年全球半 导体薄膜沉积设备市场规模分别为 125 亿美元、145 亿美元和 155 亿美元，2020 年扩大至约 172 亿美元，年复合增长率为 11.2%。

新建晶圆厂设备投资中，晶圆制造相关设备投资额占比约为总体设备投资的 80%，薄膜沉积设备作为晶圆制造的三大主设备之一，其投资规模占晶圆制造设 备总投资的 25%。

薄膜沉积设备主要负责各个步骤当中的介质层与金属层的沉积，包括 CVD（化学气相沉积）设备、PVD（物理气相沉 积）设备/电镀设备和 ALD（原子层沉积）设备，而ALD 又是属于 CVD 的一种，是先进制程部分工序节点所需的薄膜沉积设备。

薄膜沉积工艺的不断发展，形成了较为固定的工艺流程，同时也根据不同的 应用演化出了 PECVD、溅射 PVD、ALD、LPCVD 等不同的设备用于晶圆制造 的不同工艺。其中，PECVD 是薄膜设备中占比最高的设备类型，占整体薄膜沉 积设备市场的 33%；ALD 设备目前占据薄膜沉积设备市场的 11%；SACVD 是新兴的设备类型，属于其他薄膜沉积设备类目下的产品，占比较小。在整个薄膜沉 积设备市场，属于 PVD 的溅射 PVD 和电镀 ECD 合计占有整体市场的 23%。

目前，从全球市场份额来看，薄膜沉积设备行业呈现出高度垄断的竞争局面，行业 基本由应用材料（AMAT）、ASM、泛林半导体（Lam）、东京电子（TEL）等 国际巨头垄断。2019 年，ALD 设备龙头东京电子（TEL）和先晶半导体（ASMI） 分别占据了 31%和 29%的市场份额，剩下 40%的份额由其他厂商占据；而应用材料（AMAT）则基本垄断了 PVD 市场，占 85%的比重，处于绝对龙头地位；在 CVD 市场中，应用材料（AMAT）全球占比约为 30%，连同泛林半导体（Lam） 的 21%和 TEL 的 19%，三大厂商占据了全球 70%的市场份额。一直以来国内市场对于国外供应商依赖程度都比较高。

招股书显示，拓荆科技是国内唯一一家产业化应用的集成电路 PECVD 设备厂商，PECVD设备业务也是拓荆科技的主要营收来源。目前公司的 PECVD 设备已配适 180-14nm 逻辑芯片、19/17nm DRAM 及 64/128 层 FLASH 制造工艺需求，产品能够兼容 SiO2、SiN、SiON、BPSG、PSG、TEOS、 LokⅠ、LokⅡ、ACHM、ADCⅠ等多种反应材料。公司已于 2018 年向某国际领先晶圆厂发货一台 PECVD 设备用于其先进逻辑芯片制造研发产线，2020 年某国际领先晶圆厂向公司增订了一台 PECVD 设备用于其上述先进制程试产线。

在ALD设备方面，拓荆科技ALD 设备可以沉积 SiO2 和 SiN 材料薄膜，目前已适配 55-14nm 逻 辑芯片制造工艺需求。在 PE-ALD 设备成功量产基础上，为满足 28nm 以下芯片制造所需的 Al2O3、 AlN 等金属化合物薄膜的工艺需要，公司正在研发 Thermal ALD 设备。

在SACVD设备方面，拓荆科技是国内唯一一家产业化应用的集成电路 SACVD 设备厂商。公司的 SACVD 设备可以沉积 BPSG、SAF 材料薄膜，适配 12 英寸 40/28nm 以及 8 英寸 90nm 以上的逻辑芯片制造工艺需求。

拓荆科技表示，产品总体性能和关键性能参 数已达到国际同类设备水平。

在商业化方面，目前公司产品已广泛用于中芯国际、华虹集团、长江存储、长鑫存储、厦门联芯、燕东微电子等国内主流晶圆厂产线，其中包含14nm 及以上制程集成电路制造产线。同时，拓荆科技还开展了10nm及以下制程产品验证测试。招股书称，报告期内，公司在研产品已发往某国际领先晶圆厂参与其先进制程工艺研发。

拓荆科技表示，公司是国内唯一一家产业化应用的集成电路 PECVD、SACVD 设备厂商。公司凭借长期技术研发和工艺积累，打破国际厂商对国内市场的垄断，与国际寡头直接竞争。公司还先后四次承担国家重大科技 专项/课题，被中国半导体行业协会评为 2016 年度、2017 年度、2019 年度“中国半导体设备五强企业”。

三、营收高速增长，亏损额持续缩窄

招股书显示，2018-2020年度及2021年1-3月期间，公司分别实现营业收入 7,064.40 万元、 25,125.15 万元、43,562.77 万元和 5,774.10 万元；2020 年较 2019 年增长 73.38%， 2019 年较 2018 年增长 255.66%；2018-2020 年度复合增长率为 148.32%，实现高速增长。

报告期内，公司归属于母公司股东的净利润分别为-10,322.29 万元、-1,936.64 万元、-1,148.90 万元和-1,032.66 万元，扣除非经常性损益后归属于母公司股东 的净利润分别为-14,993.05 万元、-6,246.63 万元、-5,711.62 万元和-2,400.90 万元， 亏损逐年收窄。

拓荆科技表示，报告期内尚未实现盈利，主要由于半导体设备行业技术含量高，研发投入大，产品验证周期长， 公司需要持续进行了大量的研发投入。报告期内，公司研发费用分别为 10,797.31 万元、7,431.87 万元、12,278.18 万元和 2,714.86 万元，占各期营业收入的比例为 152.84%、29.58%、28.19%和 47.02%。研发费用金额较高和占营业收入的比例较 大，是公司亏损主要原因。

不过，拓荆科技也表示，报告期内，公司亏损虽已逐年收窄，但如果未来发生市场竞争加剧、宏观经济和半导体产业的景气度下行、主要客户削减资本性支出预算、公司大幅增加研发投入或公司不能有效拓展客户等情形，将使公司面临一定的经营压力，公司未来一定期间内仍存在无法盈利的风险。

另外，报告期内，公司主营业务毛利率分别为 33.00%、31.99%、34.12%和 27.07%， 呈小幅波动趋势。

与应用材料、泛林半导体、东京电子、先晶半导体等业内的竞争对手相比，拓荆科技在营收、净利润规模以及毛利率水平上都较为落后。

拓荆科技表示，公司产品毛利率对售价、产品结构、原材料价格等因素变化较为敏感。不同客户的产品配置、性能要求以及议价能力可能有所不同，对相同客户的首台订单和重复订单价格也可能存在差异，从而导致公司产品毛利率存在一定差异。如果未来下游客户需求下降、行业竞争加剧等可能导致的产品价格下降， 或者公司未能有效控制产品成本，则不能排除公司毛利率水平波动甚至开始出现下降的可能性，给公司的经营带来一定风险。

四、累计出货56台设备，PECVD设备占比极高

从营收构成来看，拓荆科技的营收均来自于主营业务，其中PECVD设备的销售占比极高。报告期内，占比分别为 77.98%、100.00%、97.55%和 100.00%。ALD设备和SACVD设备占比极少。

截至报告期末，公司发出商品共计 56 台，其中尚未获取正式订单，仅通过 Demo 订单等形式安排发运的设备共计 20 台，占比为 35.71%。如果 Demo 机台未来最终无法获得客户验证通过，相关机台可能无法实现销售，公司可能面临调整生产计划、更换已完工机台的部分模块导致生产成本加大、存货库龄加长等情形，对公司的生产、业绩造成不利影响。

拓荆科技表示，目前公司 ALD、SACVD 均处于产品发往不同客户端进行产线验证 的市场开拓阶段，形成批量销售需经过不同客户的验证，周期存在不确定性。ALD 设备系集成电路先进制程晶圆制造的关键设备，在 14nm 及以下制程逻 辑芯片、17nm 及以下 DRAM 芯片中有着广泛应用。SACVD 设备系 40nm 以下 逻辑芯片制造、高性能存储芯片高深宽比填充的关键设备。晶圆制造产线制程越先进，对于 ALD、SACVD 设备数量的需求越多。我国集成电路制造产业起步较晚，晶圆制造产线制程与国际先进水平相比较为落后，先进制程产线处于发展建设阶段，具备先进制程晶造能力的厂商较少。如果国内先进制程晶圆制造产线发展不及预期，市场对 ALD、SACVD 设备的需求增长较小，发行人 ALD 及 SACVD 设备未来销售增长将受到限制。

五、前五大客户营收占比极高：主要为长江存储、华虹、中芯

报告期内，公司各期前五大客户主营业务收入金额占当年主营业收入额的占 比较高，分别为 100.00%、84.02%、83.78%和 100%，占比较高。其中，长江存储、华虹集团、中芯国际一直是拓荆科技的前五大客户。2021 年 1-3 月，公司的第一大客户长江存储的销售额占主营业务收入的比例高达51.87%。

对此，拓荆科技表示，主要由于公司所处半导体设备行业具有量少价高的特点，且存在验收时间和收入确认时间集中在下半年和第四季度的行业特 性。因此，2021 年第一季度公司的销量较少，导致客户集中度无法被销量分摊。 报告期末，公司已发出未验收的商品中，包括了十余家客户和 56 台设备， 公司不存在对长江存储重大依赖的情况。

六、对前五大供应商依赖程度相对较低

报告期内，公司前五大客户占当期采购总额的比例分别为38.66%、38.78%、39.75%、38.77%。公司不存在向单个供应商的采购比例超过总额 50%的情形，或严重依赖于少数供应商的情形。不过，报告期内，公司的前五名供应商中，也并未有引入新的供应商。

七、应收账款占比较高，但呈快速降低趋势

报告期各期末，公司应收账款余额分别为 6,540.84 万元、13,476.81 万元、 7,406.55 万元和 7,678.15 万元，2018-2020 年，公司应收账款余额占对应年度的 营业收入的比例分别为 92.59%、53.64%和 17.00%，公司应收账款金额较大。

拓荆科技表示，随着公司经营规模的扩大，应收账款金额将可能进一步增加，公司面临资产周转率 下降、营运资金占用增加的风险。如果未来公司应收账款催收不力或主要客户自 身发生重大经营困难导致无法及时收回货款，将对公司生产经营产生不利影响。

八、存货占比较高，跌价风险较大

由于拓荆科技的薄膜沉积设备产品进入市场需要经历较长的验证过程。在生产阶段主要根据客户的差异化需求和采购意向，进行定制化设计及生产制造。在产品交付后需要安装调试并运行一段时间后，客户才能完成验收，整个流程可能需要 6-24 个月甚至更长时间。即便是重复订单设备，由于已通过客户工艺验证，新到设备的工艺技术一般无需做较大改动，但从出货到设备验收通常也需要 3-24个月的时间。因此公司的原材料及发出商品随着业务规模扩张、产品种类的增加、在手订单规模的扩大而增加。

报告期各期末，公司的存货余额分别为 33,052.11 万元、35,782.99 万元、 52,381.17万元、65,935.62万元，占流动资产的比例分别为47.61%、41.78%、32.55% 和 38.98%。如果未来产品销售价格发生重大不利变化，可能导致存货可变现净值低于账面净值，而需要计提存货跌价准备，从而影响公司的盈利水平。

在公司的存货中，发出商品是最主要的组成部分。报告期各期末，公司的发 出商品账面余额分别为 17,016.48 万元、23,503.18 万元、36,746.35 万元、46,148.64 万元，占存货余额的比例分别为 51.48%、65.68%、70.15%和 69.99%，账面余额 较高且在报告期内随公司业务发展逐年增加。

拓荆科技表示，如果未来这些发出商品在客户端试 运行未能验收通过而被退回，可能导致存货积压，以及出现补充计提存货跌价准 备的情况，从而影响公司的流动资金及盈利水平。

九、政府补助占比不低

报告期内，公司计入其他收益的政府补助金额分别为 4,691.53 万元、4,326.27 万元、5,096.14 万元、1,427.83 万元，占当期营业收入的比重分 别为 66.41%、17.22%、11.70%和 24.73%。

公司在报告期内收到的政府补助主要是对公司研发投入的支持。如果未来政 府部门对公司所处产业的政策支持力度有所减弱，或者其他补助政策发生不利变 化，公司取得的政府补助金额将会有所减少，公司将需要自筹更多资金用于研发，进而影响公司现金流。此外，政府补助的减少，也会对公司的经营业绩产生一定的不利影响。

十、公司无实际控制人，国家大基金为第一大股东

截至本招股说明书签署日，持有拓荆科技5%以上股份或表决权的股东，包括 国家集成电路基金（简称“国家大基金”）、国投上海、中微公司、嘉兴君励及其关联方盐城燕舞、润扬嘉禾，姜谦及其一致行动人（吕光泉、张先智、张孝勇、刘忆军、凌复华、吴飚、 周仁、沈阳盛腾、沈阳盛旺、沈阳盛全、沈阳盛龙、芯鑫和、芯鑫全、芯鑫龙、 芯鑫成、芯鑫旺、芯鑫盛、芯鑫阳）。其中，国家大基金为拓荆科技第一大股东，持股26.4833%。

此外，吕光泉、刘忆军、凌复华、吴飚、周仁、 张先智、张孝勇，以及拓荆科技的 11 个员工持股平台（沈阳盛腾、沈阳盛旺、沈阳 盛全、沈阳盛龙、芯鑫和、芯鑫全、芯鑫龙、芯鑫成、芯鑫旺、芯鑫盛、芯鑫阳，合计持股12.1040%）， 均系发行人股东姜谦的一致行动人，合计持有发行人 15.1920%的股份。

值得一提的是，合计持有拓荆科技3.0881%股份的吕光泉、刘忆军、凌复华、吴飚、周仁、 张先智、张孝勇均为美籍。

另外，同为国产半导体设备厂商的中微公司，持有拓荆科技11.1982%的股份，为其第三大股东。

嘉兴君励为拓荆科技的第四大股东，持股7.3921%。而立霸股份则持有嘉兴君励最高份额的股权，为64.05%。

截至本招股说明书签署日，公司单个股东持有或控制的股份数量均未超过公 司总股本的 30%，无法形成控股，单个股东亦不能决定董事会多数席位，使得公 司无控股股东及实际控制人。

十一、研发人员占比43.56%，已获授权专利167项

截至 2021 年 3 月 31 日，拓荆科技的科研人员 142 人，占员工总数的 43.56%， 其中海外技术专家及高端技术人才十余人。硕士研究生及以上学历的人员占员工总数的31.29%。

截至本招股说明书签署日，发行人及下属子公司已获授权专利 167 项，其中 国内 150 项，包含发明专利 69 项、实用新型专利 80 项、外观设计 1 项；其他国 家或地区 17 项，包含中国台湾地区的发明专利 14 项和美国的发明专利 3 项；国内外和其他地区发明专利合计 86 项。

公司获得 2017 年辽宁省政府颁发的“辽宁省科学技术进步一等奖”，中国电子 专用设备工业协会 2016 年度“中国半导体创新产品”认证，2019 年国家知识产权局颁发的“国家知识产权示范企业”称号，2021 年中国集成电路创新联盟颁 发的“技术创新奖”，中国半导体行业协会颁发的 2016 年、2017 年、2019 年“中国半导体设备五强企业”称号。

十二、募资10亿，加速设备研发与产业化

本次募集资金用于项目及拟投入的募资金额为：高端半导体设备扩产项目，利用募集资金投资额 7986.46 万元；先进半导体设备的技术研发与改进项目，利用募集资金投资额约 3.99 亿元；ALD 设备研发与产业化项目，利用募集资金投资额约 2.71 亿元；补充流动资金，利用募集资金投资额 2.50 亿元。本次股票发行后拟在上交所科创板上市。

编辑：芯智讯-浪客剑

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