半导体清洗设备行业深度：国际半导体清洗设备新星——盛美半导体的成长之路.pdf

机械 行业 | 证券研究报告 行业深度 2018 年 6 月 26 日 Table_IndustryRank 强于大市 公司名称 股票代码 股价 (人民币 ) 评级 盛美 半导体 ACMR.O 81.38 未有评级 北方华创 002371 41.15 买入 精测电子 300567 69.60 买入 资料来源： Wind，中银 证券 以 2018 年 6 月 25 日当地货币收市价为标准 相关研究报告 Table_relatedreport 半导体设备行业深度报告：装机大年到来，设备进口替代扬帆起航 2017-12-22 平板显示设备行业深度报告： OLED 渐成主流且供不应求， Array/Cell 制程设备开始进口替代 2017-10-10 中银国际证券股份有限公司 具备证券投资咨询业务资格 Table_Industry 机械 : 半导体设备行业 Table_Analyser 杨绍辉 (8621)20328569 shaohui.yangbocichina 证券投资咨询业务证书编号： S1300514080001 *陈祥 为本报告重要贡献者 Table_Title 半导体清洗设备 国际半导体清洗设备 新星 盛美半导体 的成长 之路 盛美半导体作为我国第一批重点支持发展的半导体设备厂商，至今已发展10 余年，一直专注于清洗设备的国产化。根据公司已披露的在手新订单，我们预计 2018 年公司销售收入将达到 4 亿元，同比增长 70%-80%，公司清洗设备进入国内多条 12 寸产线，未来有望持续高增长。 稀缺的半导体制程设备标的。 在大基金和 02 专项等的培育下，我国涌现了约 10 家长期坚守在制程设 备国产化岗位上的优秀企业，其产品陆续被运用到国内外晶圆制造产线上。盛美半导体就是致力于制程设备国产化的优秀代表之一，主营有技术特色的清洗设备，致力于解决制程工艺上遇到的清洗难题及新工艺需要的新型清洗设备。 全球半导体清洗设备也呈寡头垄断格局，公司追求差异化路线获市场认同。 全球半导体设备的竞争格局总体上 也 是寡头垄断，具体到清洗设备也一样，约 60%的市场份额由 Screen占据， 30%的市场份额被 Tokyo Electron 占有，其他厂商包括 SEMES、 Lam Research 等。盛美半导体从客户在制程工艺中遇到 的实际问题出发，研发出 SAPS 和 TEBO 等两项清洗技术， 清洗 设备 被国际客户 持续 重复采购。 海阔凭鱼跃：清洗设备市场空间 30-50 亿美元。 我们估计 全球半导体清洗设备市场规模 接近 30 亿美金，且在逐年递增，预计到 2025 年将达到 46 亿美元的清洗设备市场。盛美半导体的现有两项技术，可以覆盖到半导体清洗设备市场的 1/3。 公司在 全球 清洗设备市场上 的目标市占率为 1/3， 据此推算 盛美在清洗设备产品的 收入 体量有望达到10-15 亿美元（相当于 RMB60-100 亿元 ）。 承担清洗设备国产化重任。 国内从事半导体清洗设备的厂家，除盛 美外，还有北方华创、至纯科技等企业，盛美半导体的产品主要是单晶片清洗设备，而北方华创通过收购美国 Akrion 实现槽式清洗设备国产化，至纯科技也是以槽式清洗为主，三者之间的核心产品存在差异，正面竞争比较少。年初以来，盛美半导体陆续中标了 YTMC、华力等的清洗设备，客户群体从海力士拓展到了中芯国际、长江存储、上海华力等国内主流芯片制造企业，以及长电科技等芯片封测企业。 重视研发，坚守 IP 专利，做半导体行业的一棵长青树。 公司 SAPS 技术拥有 22 项发明专利，而 TEBO 技术 申请 8 项 PCT 专利 ，两项清洗技术均由盛美独创 ，公司对研发和 IP 的重视，有助于盛美的长期发展。 风险提示： 全球半导体产业属于周期性行业，目前高景气度的半导体产业存在景气度下降风险；全球规划中新建半导体晶圆厂，其落地程度和速度存在不确定性的风险；国内半导体设备的国产化进度快慢存在不确定性。 2018 年 6 月 26 日 半导体清洗设备 2 目录 一盛美半导体简介 . 4 1. 公司发展历程 . 4 2. 公司的管理团队和股权结构 . 5 3. 公司的业务结构 . 5 4. 公司历年经营业绩 . 7 二公司的竞争优势、国内外竞争格局 . 9 三半导体清洗设备市场潜力 . 12 1半导体设备行业 . 12 2、清洗设备行业 . 12 3、清洗设备发展潜力 . 14 四半导体清洗设备国产化 . 15 五 SCREEN 的借鉴意义 . 18 风险提示： . 19 2018 年 6 月 26 日 半导体清洗设备 3 图表 目录 图表 1. 公司发展历程 .4 图表 2. 公司的半导体设备产品定位 .5 图表 3. 公司主要股东及持股比例 .5 图表 4. 公司主要产品布局 .6 图表 5. 公司的客户结构 .6 图表 6. 2017 年盛美产品类别占比 .7 图表 7. 公司主营业务收入结构 .7 图表 8. 2015-2017 公司经营规模及增速 .8 图表 9. 2015-2017 公司盈利能力变化 .8 图表 10. 全球半导体清洗设备竞争格局 .9 图表 11. 2017 年半导体清洗设备企业经营业绩比较 .9 图表 12. 国产半导体清洗设备企业对比 . 10 图表 13. 盛美 SAPS 清洗效率高于批式兆声波 . 10 图表 14. 盛美 TEBO 清洗技术接近零损伤 . 11 图表 15. 全球半导体设备市场规模及增速 . 12 图表 16. 1Q2018 全 球半导体市场规模及增速 . 12 图表 17. 制程设备在所有半导体设备中占 80% . 13 图表 18. 各类制程设备的占比 . 13 图表 19. 全球清洗设备市场规模 30 亿美元 . 13 图表 20. 工艺进步与芯片良率关系 . 14 图表 21. 工艺进步带动清洗步骤增加 . 14 图表 22. 全球半导体设备企业市占率 . 14 图表 23. 国际半导体设备巨头经营规模 . 14 图表 24. 制程设备的竞争格局及国产品牌 . 15 图表 25. 国产制程设备进入国际芯片巨头 . 15 图表 26. 中国即将成为全球最大的半导体设备需求市场 . 16 图表 27. 中国大陆新建晶圆厂占比最高 . 16 图表 28. 国内产线建设进度及盛美进入情况 . 17 图表 29. 迪士恩收入结构及地域分布 . 18 附录图表 30. 报告中提及上市公司估值表 . 20 2018 年 6 月 26 日 半导体清洗设备 4 一盛美 半导体简介 1. 公司发展历程 公司至今成立 20 年，致力于清洗设备研发与制造： 1) 盛美半导体设备有限公司（ ACM）于 1998 年在美国成立，后于 2006 年设立盛美上海，开发 SAPS兆声波清洗技术； 2) 2009 年公司首台 12 英寸 45nm 单片清洗设备进入海力士无锡生产线测试； 3) 2011 年获得海力士韩国 1 台 8 腔 12 寸单片清洗设备订单并于当年出货； 4) 2013 年开发出用于先进封装的湿制程线设备，包括刻蚀设备、涂胶设备、显影设备、硅刻蚀设备等，获得长电科技湿法去胶机订单； 5) 2014 年公司的 8 腔清洗设备进入华力微电子； 6) 2015 年开发出 TEBO 无损伤兆声波清洗技术； 7) 2016 年公司的 8 腔清洗设备进入中芯国际； 8) 2017 年获得长江存储首台 8 腔单片清洗机订单 1 台， 12 腔单片清洗机订单 1 台； 9) 2017 年在美国纳斯达克成功上市。 图表 1. 公司发展历程 资料来源： 公司官网 、 中银证券 2007 年公司开始研发 单晶片的湿式清洗设备，并在 2009 年引入 可移动的兆声波清洗（ SAPS） 技术 。2016 年 3 月， ACM 研发出 时通电气泡震荡兆声波清洗（ TEBO）技术。 2018 年 6 月 26 日 半导体清洗设备 5 图表 2. 公司的半导体设备产品定位 资料来源： 公司官网 、 中银证券 2. 公司的管理团队和股权结构 公司最初创始人为 David H. Wang，其从 1998 年开始担任公司的首席执行官 ,总裁和董事， 2017 年 10月担任公司的董事会主席。 Fufa Chen 于 2007 年担任上海销售副总裁； Sotheara Cheav 于 2015 年担任生产部副总裁； Jian Wang 于 2015 年担任研发部副总裁， Min xu 在 2016 年担任公司 CFO。 公司控股比例 ： David H. Wang 为公司第一大股东 （除直接持股 10%外，另有部分尚未行权的期权） 。第二和第三大股东分别为上海科技创投和 H. L. Hsieh，分别持有 10.5%和 7.3%的股份。 图表 3. 公司主要股东及持股比例 股东名称 直接持股数量 占已发行普通股比例 (%) David H. Wang 1,587,602.00 10.02 Shanghai Science and Technology Venture Capital Co., Ltd. 1,666,170.00 10.52 H. L. Hsieh 1,152,545.00 7.28 Pudong Science and Technology (Cayman) Co., Ltd. 1,119,576.00 7.07 Xinxin (Hongkong) Capital Co., Limited 833,334.00 5.26 Zhangjiang AJ Company Limited 787,098.00 4.97 小计 7,146,325.00 45.12 公司总计 15,840,147 100 资料 来源 ：公司公告， 中银证券 3. 公司的业务结构 ACM 主要从事单晶片的湿式清洗设备的开发、生产和销售，除清洗设备外，公司还在中国销售定制晶圆级封装设备。 2018 年 6 月 26 日 半导体清洗设备 6 图表 4. 公司主要产品布局 资料 来源：公司公告， 中银证券 公司运用和世界领先的逻辑和存储芯片代工厂合作的模式来开展业务。 2009 年盛美开发出 SAPS 兆声波清洗技术，而此时海力士正被小颗粒的清洗问题所困扰，盛美借此机遇开始与海力士展开长期合作。 据公司统计， 2015-2017 年公司营业收入分别有 86%、 24%和 18.1%来自海力士，截止到 2017 年，盛美总共销售了 30 多台清洗设备，其中，给海力士供应了 20 多台。除了海力士，盛美还进入了长江存储、中芯国际、上海华力、 JECT 等 5 家客户。 图表 5. 公司的客户结构 资料 来源：公司公告， 中银证券 公司运用相同的营业模式，在 2016 年引入以 TEBO 技术为基础的清洗机。 目前，公司收入主要来自以 SAPS 技术为基础的清洗设备和后端封装测试产品。其中，单晶片清洗设备占公司 2017 年营业收入的 74.2%，达 2710 万美元。 2018 年 6 月 26 日 半导体清洗设备 7 图表 6. 2017 年盛美产品 类别 占比 后台封测设备 , 26%单晶片清洗设备 , 74%资料 来源：公司公告， 中银证券 4. 公司历年经营业绩 公司 2017 年营业收入 3,650 万美元 ， 同比增长 33.2%。 从产品结构看 ，单晶片清洗设备销售收入 达到 2710 万美元，同比增长 26%， 占比 74%； 先进封装设备 收入 750 万美元 ， 同比增长 67%，占比 20%； 售后服务收入 190 万美元，同比增长 38%，占比 5%。 从客户方面看， 2017 年总营业收入增量 910 万美元中，其中，有 880 万美元来自公司新拓展的两名客户 ，即 长江存储和上海集成电路研发中心；剩余 30 万美元来自公司已有客户的订单增长。 图表 7. 公司主营业务收入结构 (百万美元 ) 2016 年 占比 (%) 2017 年 占比 (%) 增速 (%) 主要客户 单晶片清洗设备 21.5 78.4 27.1 74.2 26 海力士 、 长江存储 中芯国际、上海华力 先进封装设备 4.5 16.6 7.5 20.5 67 长电科技 售后服务 1.37 5.1 1.9 5.2 38 合计 27.4 100 36.5 100 33 资料来源： 公司公告， 中银证券 2015-2017 年，公司净利润呈逐年下降趋势，其中 2016 年同比下降 70%达 240 万美元， 2017 年同比下降 137%，即亏损 90 万美元。主要因为公司的收入来源为单晶片的清洗设备，为了持续拓展新客户和研发新产品，公司销售费用和研发费用占收入比重逐年增长，导致公司净利润出现下滑。 2018 年 6 月 26 日 半导体清洗设备 8 图表 8. 2015-2017 公司经营 规模 及增速 31.227.436.57.92 .4- 0.9( 5)05101520( 10 )0102030402015 2016 2017营业收入（左轴） 净利润（左轴）收入增速（右轴） 利润增速（右轴）（ 百万美元 ） （ % ）资历 来源：公司公告， 中银证券 2016 年和 2017 年毛利率分别为 48.9%和 47.1%， 17 年较上年下降 1.8 个百分比主要是由于公司给新客户销售了利润相对较低的产品。公司预计未来毛利率将会维持在 40%45%。 图表 9. 2015-2017 公司 盈利能力变化 45.25%48.70 % 47.18 %25.36 %8.72%- 2.60 %- 10 %0%10%20%30%40%50%60%2015 2016 2017毛利率 净利率资料来源： 公司公告， 中银证券 2018 年 6 月 26 日 半导体清洗设备 9 二公司的竞争优势、国内外竞争格局 目前，国际上共有 5 家企业在生产单晶片清洗设备，分别是 Screen Semiconductor Solutions， Tokyo Electron, Lam Research, SEMES 和 ACM。其中， Screen 占据了行业的半壁江山。据 Gartner 统计， 2016 年 Screen的市占率为 53.7%，而 ACM 仅占 0.8%。 图表 10. 全球半导体 清洗设备 竞争格局 S cr ee n S em icond ucto r , 54%T okyo E lectr on , 19 %La m Resea r ch, 13%S E M E S , 9 % A CM Resea r ch, 1 %Other s, 5 %资料 来源： Gartner, 中银证券 图表 11. 2017 年半导体清洗设备企业经营业绩比较 清洗设备类型 优势 整体收入规模 （亿） 净利润（亿） 毛利率 (%) 净利率 (%) IC 清洗设备的收入占比 (%) 清洗设备市占率 (%) 市值 （亿） DNS 单片 Jet spray and chemical 前道 /中道清洗 32 2.68 32 8 60-70 54 36 TEL 单片 Jet spray and chemical 前道清洗 106 19.2 42 18 7 19 280 Lam 单片 Jet spray and chemical 后道铜制程清洗 80 13.6 46 17 估计 5 13 301 SEMES 单片 Jet spray and chemical、 兆声波 三星供应商 10.5 10-15 ACM R 单片 SAPS/TEBO 小颗粒清洗，无图 形破坏清洗 0.365 (0.009) 47 (80) 1 2 资料 来源： 公司公告， 中银证券 半导体清洗设备中，盛美半导体承担清洗设备国产化重任 。 除盛美之外，国内研发制造清洗设备的企业还有北方华创和至纯科技，三家公司的清洗设备存在一定的区别。 2018 年 6 月 26 日 半导体清洗设备 10 图表 12. 国产半导体清洗设备企业对比 （亿元） 清洗设备类型 特点、进度 2017 年清洗设备收入规模 2017 年整体收入规模 清洗设备收入占比 盛美 单晶片清洗 独有的 SAPS 和 TEBO 技术，长期供应海力士 2.4 2.4 90%以上 北方华创 槽式（ Akrion） Akrion 拥有国际客户，已陆续进入国内客户 1 22 5% 至纯科技 *槽式 、单片 *槽式清洗设备已经拿到多台订单，单片式清 洗也已拿到 意向订单 0 3.7 0% 资料 来源： 公司公告， 中银证券 *资料来自至纯科技 2017 年年报 ACM 生产的单晶片清洗设备主要基于两项专利技术： 1）空间交变相移 兆声波清洗（ SAPS）。随着技术节点逐渐从 45nm 缩小到 10nm，传统的喷射清洗技术已经难以清除掉微小的颗粒，随之取代的是兆声波清洗技术，其利用兆声波产生的气穴将颗粒移除。但兆声波的传递并不均匀，颗粒去除率低，而 ACM 开发的 SAPS 技术可利用微小的移动解决兆声波传递的均匀性。 图表 13. 盛美 SAPS 清洗效率高于批式兆声波 资料 来 源： 公司公告， 中银证券 2）时序能激 气泡震荡兆声波清洗（ TEBO）。存储芯片从 2D 升级到 48 层 3D 使芯片的高深宽比逐渐提高， 逻辑芯片进入 finFET 结构， 有效的清洁需要使用 较高功率级别的兆声波，这样会使原本脆弱的晶圆片造成严重图案损伤。而 TEBO 技术可以稳定气泡的震荡，达到低甚至零损伤。