“科创”系列报告：中微半导体：半导体设备领先企业.pdf

识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 24 Table_Page 行业专题研究 |电子 2019 年 3 月 31 日 证券研究报告 Table_C ontacter 本报告联系人： 彭雾 021-60750604 pengwugf Table_Title 广发 证券 “科创”系列报告 中微半导体 ： 半导体设备领先企业 Table_Author 分析师： 许兴军 分析师： 罗立波 分析师： 王璐 SAC 执证号： S0260514050002 SAC 执证号： S0260513050002 SAC 执证号： S0260517080012 021-60750532 021-60750636 021-60750632 xuxingjungf luolibogf wanglugf 分析师： 余高 SAC 执证号： S0260517090001 SFC CE.no: BNX006 021-60750632 yugaogf 请注意，许兴军 ,罗立波 ,王璐并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。 Table_Summary 核心观点 ： 中微半导体：半导体设备领先企业 中微半导体是领先的半导体设备企业，主要产品包括刻蚀设备 、 MOCVD 设备 和 VOC 设备 ，目前公司的等离子体刻蚀设备已被广泛应用于国际一线客户从 65 纳米到 14 纳米、 7 纳米和 5 纳米的集成电路加工制造及先进封装 ，公司的 MOCVD 设备在行业领先客户生产线上大规模投入量产，成为世界排名前列、国内占主导地位的氮化镓基LED MOCVD 设备。公司主要客户包括台积电、中芯国际等企业，并已进入核心供应体系。 产业转移带来半导体设备投资红利，刻蚀设备和 MOCVD 设备国产化进程加快 全球半导体市场进入增长周期，迎来新一轮投资高峰， ，中国半导体消费市场的迅速发展带动中国半导体设备市场进入快速发展期， 设备的逻辑在于下游强则设备强，近年来随着半导体的发展上升到国家战略层面，以中芯国际为代表的国产品牌这几年发展较快，带动上游设备国产化。 2017 年按全球晶圆制造设备销售金额占比类推，刻蚀设备、光刻机和薄膜沉积设备分别占晶圆制造设备价值量约 24%、 23%和 18%； 其中刻蚀设备市场呈现垄断格局，同时中微半导体在国内刻蚀设备市场中也有突出 的 市场竞争力；大陆 LED 芯片厂商大幅扩产拉动 MOCVD 需求量，中微半导体 已 凭借本土与成本优势已占据半壁江山。 中微半导体：刻蚀和气相外延生长技术处于世界先进水平，募投项目拓展主营产品 中微半导体从 2004 年成立至今，主营产品从 CCP 刻蚀设备已成长为关进 ICP 刻蚀设备和第三代 MOCVD 设备，刻蚀设备技术处于世界先进水平，在 3DNAND 芯片制造环节，公司的电容性等离子体刻蚀设备技术可应用于64 层的量产；公司和诸多一流的 LED 外延片厂商公司紧密合作， MOCVD 设备也已在全球氮化镓基 LED MOCVD市场中占据主导地位；公司本次募集资金运 用均围绕主营业务进行，项目总投资 10 亿元，预计募集资金投资额 10亿元， 投资 包括高端半导体设备扩产升级项目、技术研发中心建设升级项目和补充流动资金。 风险提示 下游客户较为集中；市场竞争加剧的风险 ；毛利率下滑的风险； 研发能力未能匹配客户需求的风险；公司目前处于科创板上市申报阶段。 Table_Report 相关研究 ： 广发证券“科创”系列 ： 华兴源创：优质的 OLED 和半导体测试设备企业 2019-03-28 广发电子“科创”系列报告 ： 晶晨股份、和舰芯片、睿创微纳，三家半导体企业进入科创板 第一批受理名单 2019-03-24 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 24 Table_PageText 行业专题研究 |电子 目录索引 中微半导体：半导体设备领先企业 . 5 中微半导体：半导体设备领先企业 . 5 中微半导体股权结构 . 6 产业转移带来半导体设备投资红利，刻蚀设备 和 MOCVD 设备国产化进程加快 . 7 半导体设备：产业转移山雨欲来，中国迅速崛起 . 7 刻蚀设备：半导体制造关键设备，国产设备占据一定比例 . 11 MOCVD 设备： LED 芯片制造核心设备，国产化进程加快 . 15 中微半导体：刻蚀和气相外延生长技术处于世 界先进水平，募投项目拓展主营产品 . 17 中微半导体：刻蚀和气相外延生长技术处于世界先进水平 . 17 募投 项目升级拓展主营产品，布局未来 . 20 风险提示 . 22 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 24 Table_PageText 行业专题研究 |电子 图表索引 图 1：公司近 3 年营业收入 . 5 图 2：公司近 3 年净利润及增速 . 5 图 3：公司股权结构变化 . 6 图 4：参股控股公司的股权结构 . 7 图 5： 半导体制造工艺与设备的对应关系 . 8 图 6： 2017 年集成电路各类设备销售额占比 . 8 图 7： 全球半导体销售额（亿美元） . 9 图 8： 全球半导体设备销售额（亿美元） . 9 图 9： 晶圆厂设备投资规模测算（亿元） . 9 图 10： 全球半导体销售额地区结构 . 10 图 11： 全球半导体设备销售地区结构 . 10 图 12： 大陆半导体设备销售额及增速（需求端） . 10 图 13：国产半导体装备产业销售额（供给端） . 10 图 14： 国家集成电路产业发展推进纲要总体目标 . 11 图 15：刻蚀的流程 . 12 图 16：各类设备在晶圆产线中的价值占比 . 12 图 17：刻蚀工艺的分类 . 13 图 18：电容性和电感性等离子体刻蚀反应腔 . 13 图 19： 10 纳米多重模板工艺原理，涉及多次刻蚀 . 14 图 20： 2017 全球刻蚀设备市场份额情况 . 14 图 21： 企业 A 的刻蚀设备订单份额 . 15 图 22：企业 B 的刻蚀设备订单份额 . 15 图 23： 半导体工艺中生长类设备分类 . 15 图 24： LED 芯片生长原理 . 15 图 25：中国 LED 产值（亿元） . 16 图 26： 全球 MOCVD 出货量（腔，分区域） . 16 图 27： 全球 MOCVD 出货量（腔，分尺寸） . 16 图 28：全球 MOCVD 出货量（腔） . 17 图 29：中微半导体设立以来主要产品的演变情况 . 17 图 30：中微半导体的主要产品 . 18 图 31：公司双反应台刻蚀设备 . 19 图 32：近年公司研发费用支出持续快速增长（万元） . 20 表 1： 公司各产品毛利率 . 5 表 2： 公司主要客户群体 . 6 表 3： 晶圆厂设备投资规模测算（亿元） . 11 表 4： 公司近 3 年产销量 . 18 表 5： 公司近 3 年销售单价（万元） . 18 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 24 Table_PageText 行业专题研究 |电子 表 6： MOCVD 与国际同类设备商的对比 . 19 表 7： 公司主要研发项目 . 20 表 8： 募投项目投资额和拟投入募投资金（万元） . 21 表 9： 可比公司估值比较 . 22 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 24 Table_PageText 行业专题研究 |电子 中微半导体： 半导体设备领先企业 中微半导体： 半导体设备领先企业 中微半导体 是 半导体设备领先企业。 公司基于在半导体制造设备产业多年积累的专业技术，涉足半导体集成电路制造、先进封装、 LED生产、 MEMS制造以及其他微观制程的高端设备领域。目前，公司的等离子体刻蚀设备已被广泛应用于国际一线客户从 65纳米到 14纳米、 7纳米和 5纳米的集成电路加工制造及先进封装。公司的 MOCVD设备在行业领先客户生产线上大规模投入量产，成为世界排名前列、国内占主导地位的氮化镓基 LED MOCVD设备。公司 主要产品包括刻蚀设备和MOCVD设备。 2018年公司刻蚀设备实现营业收入 5.66亿元，毛利率达到47.52%， MOCVD设备实现营业收入 8.32亿元，毛利率为 26.33%；公司实现净利润 9087万元。 图 1：公司 近 3年 营业 收入 图 2： 公司近 3年净利润 及增速 数据来源： 公司招股说明书（申报稿） ， 广发证券发展研究中心 数据来源： 公司招股说明书（申报稿） ， 广发证券发展研究中心 表 1： 公司 各产品毛利率 数据来源： 公司招股说明书（申报稿） ， 广发证券发展研究中心 公司每年前五名客户包括台积电、中芯国际、海力士、华力微电子、联华电子、长江存储、三安光电、华灿光电、乾照光电、璨扬光电等，以及前述客户同一控制下的关联企业。 2016年、 2017年和 2018年，公司向前五名客户合计销售额占当期销售总额的比例分别为 85.74%、 74.52%和 60.55%，占比逐年降低。 02 0 , 0 0 04 0 , 0 0 06 0 , 0 0 08 0 , 0 0 01 0 0 , 0 0 01 2 0 , 0 0 01 4 0 , 0 0 01 6 0 , 0 0 02 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8（万元）刻蚀设备 M O C V D 设备- 1 5 0 %- 1 0 0 %- 5 0 %0%50%1 0 0 %1 5 0 %2 0 0 %2 5 0 %- 3 0 0 0 0- 2 5 0 0 0- 2 0 0 0 0- 1 5 0 0 0- 1 0 0 0 0- 5 0 0 005 0 0 01 0 0 0 01 5 0 0 02 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8（万元）归母净利润 净利润增速2016 2017 2018毛利率 收入占比 毛利率 收入占比 毛利率 收入占比专用设备 4 2 . 9 2 % 8 0 . 0 7 % 3 8 . 2 3 % 8 4 . 9 9 % 3 4 . 9 1 % 8 5 . 2 9 %其中：刻蚀设备 4 3 . 1 3 % 7 7 . 1 7 % 3 8 . 3 7 % 2 9 . 7 4 % 4 7 . 5 2 % 3 4 . 5 1 %M O C V D 3 3 . 8 2 % 2 . 5 6 % 3 8 . 1 3 % 5 4 . 5 8 % 2 6 . 3 3 % 5 0 . 7 7 %备品备件 4 0 . 0 6 % 1 9 . 0 2 % 3 9 . 1 5 % 1 3 . 8 7 % 3 7 . 2 8 % 1 3 . 8 3 %设备维护 5 8 . 2 5 % 0 . 9 1 % 5 8 . 2 3 % 1 . 1 3 % 6 5 . 1 6 % 0 . 8 8 %主营业务毛利率 4 2 . 5 2 % 1 0 0 . 0 0 % 3 8 . 5 9 % 1 0 0 . 0 0 % 3 5 . 5 0 % 1 0 0 . 0 0 %识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 24 Table_PageText 行业专题研究 |电子 表 2： 公司 主要客户群体 数据来源： 公司招股说明书（申报稿） ， 广发证券发展研究中心 中微半导体股权结构 共有境外法人股东 6名，境内法人股东 20名，自然人股东 8名，其中持有发行人5%以上（含）股份或表决权的股东，包括上海创投、巽鑫投资、南昌智微、置都投资、中微亚洲、 Grenade、 Bootes、 Futago、悦橙投资、创橙投资、亮橙投资 和橙色海岸。第一大股东上海创投的持股比例为 20.02%，第二大股东巽鑫投资的持股比例为 19.39%，两者持股比例接近。根据公司目前的实际经营管理情况，公司重要决策均属于各方共同参与决策，公司无实际控制人。 控股子公司包括四家境外子公司、一家境外分公司及四家境内子公司 ，其中 沈阳拓荆主要从事纳米级镀膜设备及其零部件的研发、设计、制造及技术咨询与服务 ， 公司与 其另一股东 大连港航清洁能源创业投资基金签订股权转让协议，大连港航清洁能源创业投资基金将其持有的沈阳拓荆 282.1782万元出资额转让予公司，本次转让的工商变更 登记正在办理中。 图 3： 公司 股权结构 变化 数据来源： 公司招股说明书（申报稿） ， 广发证券发展研究中心 类别 客户类别 重要代表客户刻蚀设备 集成电路制造商、半导体封测厂商 台积电、中芯国际、联华电子、华力微电子、海力士、长江存储、华邦电子、晶方科技、格罗方德、博世、意法半导体M O C V D 设备 L E D 芯片、功率器件制造商 三安光电、璨扬光电、华灿光电、乾照光 电亮橙投资2 0 . 0 2 % 1 9 . 3 9 %中微亚洲 P r i m r o s e 美国高通 G r e n a d e B o o t e s F u t a g o尹志尧等 8 名自然人上海创投巽鑫投资南昌智微置都投资悦橙投资国开创新创橙投资和谐锦弘上海自贸区基金君邦投资协鑫控股国投投资浦东新兴橙色海岸君鹏投资自贸区三期基金茂流投资励微投资芃徽投资中微公司5 . 1 5 % 4 . 0 7 % 1 . 1 4 % 2 . 3 8 % 2 . 3 1 % 0 . 7 8 % 3 . 6 1 %6 . 3 7 % 5 . 4 8 % 4 . 6 9 % 4 . 0 9 % 2 . 7 4 % 2 . 6 6 % 2 . 4 6 % 1 . 8 9 % 1 . 8 8 % 1 . 6 4 % 1 . 6 1 % 1 . 3 9 % 1 . 3 2 % 0 . 8 5 % 0 . 8 1 % 0 . 8 1 % 0 . 4 1 % 0 . 0 5 %境外境内识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 24 Table_PageText 行业专题研究 |电子 图 4： 参股控股 公司 的 股权结构 数据来源： 公司招股说明书（申报稿） ， 广发证券发展研究中心 产业转移带来 半导体 设备投资红利， 刻蚀设备和MOCVD 设备国产化进程加快 半导体设备： 产业转移山雨欲来，中国迅速崛起 集成电路制造工艺繁多复杂，其中光刻、刻蚀和薄膜沉积是半导体制造三大核心工艺。薄膜沉积工艺系在晶圆上沉积一层待处理的薄膜，匀胶工艺系把光刻胶涂抹在薄膜上，光刻和显影工艺系把光罩上的图形转移到光刻胶，刻蚀工艺系把光刻胶上图形转移到薄膜，去除光刻胶后，即完成图形从光罩到晶圆的转移。制造芯片的过程需要数十层光罩，集成电路制造主要是通过薄膜沉积、光刻和刻蚀三大工艺循环，把所有光罩的图形逐层转移到晶圆上。 中微公司中微国际 中微惠创 中微厦门 中微南昌 中微汇链 上海创徒 沈阳拓荆上海芯元基中微国际台湾分公司中微日本 中微北美 中微韩国100% 100% 100% 100% 9 5 . 0 0 % 1 9 . 0 0 % 1 0 . 9 6 % 8 . 4 7 %100%识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 24 Table_PageText 行业专题研究 |电子 图 5： 半导体制造工艺与设备的对应关系 数据来源： WSTS， SEMI，中国半导体协会 ，广发证券发展研究中心 根据 SEMI统计， 2017年按全球晶圆制造设备销售金额占比类推，目前刻蚀设备、光刻机和薄膜沉积设备分别占晶圆制造设备价值量约 24%、 23%和 18%。 图 6： 2017年集成电路各类设备销售额占比 数据来源： 公司招股说明书（申报稿） ， 广发证券发展研究中心 全球半导体市场进入增长周期，迎来新一轮投资高峰。 受存储器量价齐升推动， 2017年全球半导体销售额 556亿美元，同比增长 21.6%，是 2005年以来第 2次实现了两位数增长。 WSTS预测 2018年将继续增长 9.5%。 2017年全球半导体设备销售额 556亿元，同比增长 37.2%，主要受韩国投资大幅增长推动， 2017年韩国半导体设备销售额 179.5亿美元，同比增长 133%； SEMI预计 2018年继续增长 8.1%，接力韩国，中国将成为增长最快的区域。 晶圆制造 晶圆加工 封装测试工程投资 - 洁净室环境 2 0 % 3 0 %设备 投资7 0 % 8 0 %硅纯化 拉晶 切割 研磨 / 抛光 / 清洗熔炼矿热炉 单晶炉 切片机 C M P / 清洗机光刻 刻蚀 离子注入 电镀 / 镀层光刻 机F EO L :基板工序 ,在硅基板上制造出晶体管等部件 B EO L : 布线工序按照电路 规模重复步骤 ，堆叠布线离子注入设备薄膜沉积设备 刻蚀设备 清洗设备过程工艺控制检测设备CP 测试探针台 / 测试机晶元切片切片机封装封装设备FT 测试分选机 / 测试机装箱设备 投资0 . 5 %设备 投资20%设备 投资80%封装设备 , 6%测试设备 , 8%其他设备 , 5%刻蚀设备 , 24%光刻机 / 光刻胶处理 , 23%薄膜沉积设备 , 18%C M P / 表面处理 /清洁 , 13%检测设备 , 13%其他沉积设备 , 9%晶圆制造设备 , 81%识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 24 Table_PageText 行业专题研究 |电子 图 7： 全球半导体销售额（亿美元） 图 8： 全球半导体设备销售额（亿美元） 数据来源： WSTS， SEMI， 广发证券发展研究中心 数据来源： WSTS， SEMI， 广发证券发展研究中心 在建产线将支撑 2018-2019年的投资高峰，设备投资额分别达到 1,550、 1,458亿元；而拟建项目充足，有望拉长高景气周期。 晶圆厂从动工到量产通常需要 1年半到 2年时间，设备采购在投产前 1年左右开始，且大部分采购在投产前后一年完成。（ 1）对在建产线按披露规划时间，以投产前 12个月为设备采购起点，按照40%、 30%、 20%、 10%对后 4年进行设备投资的加权平均测算。（ 2）对拟建产线，按照 2020-2024年 5年粗略进行平均。 图 9： 晶圆厂设备投资规模测算（亿元） 数据来源： 中芯国际等公司官网 ， 广发证券发展研究中心 中国半导体消费市场的迅速发展 ， 带动 中国半导体设备市场进入快速发展 。 亚太及其他地区（包含中国）半导体销售额占全球的比例由 2000年的 25.1%持续提升至 2017年的 60.4%，而中国地区作为其中的增长主力，在过去的 20年里具备比亚太地区整体更显著的份额扩张。 2016年中国地区占全球半导体消费市场的 57.4%。2017年中国半导体设备销售额 82.3%，同比增长 27.4%，占全球的 14.8%，是全球第三大设备销售市场；从 2018年开始，随着诸多新投资产线陆续进入设备采购高峰，预计国内半导体设备市场将迎来快速增长。 - 4 0 %- 3 0 %- 2 0 %- 1 0 %0%1 0 %2 0 %3 0 %4 0 %5 0 %05 0 01 0 0 01 5 0 02 0 0 02 5 0 03 0 0 03 5 0 04 0 0 04 5 0 05 0 0 0半导体销售额 同比变动- 1 0 0 %- 5 0 %0%5 0 %1 0 0 %1 5 0 %2 0 0 %01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 0半导体设备销售额 同比变动020040060080010001200140016001800量产及在建 计划建设识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 24 Table_PageText 行业专题研究 |电子 图 10： 全球半导体销售额地区结构 图 11： 全球半导体 设备 销售地区结构 数据来源： WSTS， SEMI， 广发证券发展研究中心 数据来源： WSTS， SEMI， 广发证券发展研究中心 对应巨大的需求缺口，中国半导体设备进口依赖的问题突出。 从需求端分析，根据 SEMI统计数据， 2018年半导体设备在中国大陆的销售额估计为 128亿美元，同比增长 56%，约占全球半导体设备市场的 21%，已成为仅次于韩国的全球第二大半导体设备需求市场。从供给端分析，根据中国电子专用设备工业协会的统计数据， 2018年国产半导体设备销售额预计为 109亿元，自给率约为 13%。中国电子专用设备工业协会统计的数据包括集成电路、 LED、面板、光伏等设备，实际上国内集成电路设备的国内市场自给率仅有 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市场自给率更低。 图 12： 大陆半导体设备销售额及增速（需求端） 图 13： 国产半导体装备产业销售额（供给端） 数据来源： 公司招股说明书（申报稿） ， 广发证券发展研究中心 数据来源： 公司招股说明书（申报稿） ， 广发证券发展研究中心 设备的逻辑：下游强则设备强。 国产品牌以封装测试为主，晶圆制造环节占比相对较少。封装测试环节的技术含量较低，属于劳动密集型，已成为我国集成电路产业链中最具国际竞争力的环节。相比之下， IC制造属于资本和技术密集型产业，开创晶圆代工先河的台积电凭借着先发优势迅速占领市场， 2016年代工 市场份额58%，遥遥领先其他企业。而中芯国际作为国产品牌代表这几年发展较快， 2016年收入 28亿美元，逐步逼近联华电子，但与台积电差距较大，短期内不存在超越可能。 0%1 0 %2 0 %3 0 %4 0 %5 0 %6 0 %7 0 %8 0 %9 0 %1 0 0 %1999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017美洲 欧洲 日本 亚太及其他0%1 0 %2 0 %3 0 %4 0 %5 0 %6 0 %7 0 %8 0 %9 0 %1 0 0 %日本 北美 欧洲 韩国 中国台湾 其他地区 中国大陆0%10%20%30%40%50%60%0204060801001201402 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 E销售额（亿美金） 同比增速0%10%20%30%40%50%60%0204060801001202 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 E销售额（亿人民币） 同比增速