2022年華海清科發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)品布局分析

1、2022年華海清科發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)品布局分析1.華海清科：國內(nèi) CMP 龍頭方案商1.1 國產(chǎn) CMP 方案領(lǐng)軍者華海清科主要從事半導(dǎo)體專用設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)，主要產(chǎn)品 為化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）設(shè)備。CMP 是先進(jìn)集成電路制造前道工序、先進(jìn)封裝等 環(huán)節(jié)必需的關(guān)鍵制程工藝，公司所生產(chǎn) CMP 設(shè)備可廣泛應(yīng)用于 12 英寸和 8 英寸 的集成電路大生產(chǎn)線，產(chǎn)品總體技術(shù)性能已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。公司推出了國內(nèi)首 臺擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的 12 英寸 CMP 設(shè)備并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷售，是目前國內(nèi)唯一 一家為集成電路制造商提供 12 英寸 CMP 商業(yè)機(jī)型的高端半導(dǎo)體設(shè)備制造商；公 司所產(chǎn)主流機(jī)型已成

2、功填補(bǔ)國內(nèi)空白，打破了國際巨頭在此領(lǐng)域數(shù)十年的壟斷，有 效降低了國內(nèi)下游客戶采購成本及對國外設(shè)備的依賴，支撐國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的 快速發(fā)展。公司自成立至今，一直專注于 CMP 設(shè)備和工藝及配套耗材的研發(fā)，堅(jiān)持自主 研發(fā)和持續(xù)創(chuàng)新，獨(dú)立開發(fā)并推出了 Universal-200Plus、Universal-300Plus、 Universal-300Dual、Universal-300X 等主打產(chǎn)品。公司核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)、 聯(lián)合承擔(dān)了兩項(xiàng)“國家科技重大專項(xiàng)（02 專項(xiàng)）”及三項(xiàng)國家級重大項(xiàng)目/課題， 針對納米級拋光、納米顆粒超潔凈清洗、納米精度膜厚在線檢測、大數(shù)據(jù)分析及智 能化控制等 CMP 設(shè)

3、備核心關(guān)鍵技術(shù)取得了有效突破和系統(tǒng)布局。公司研制的CMP設(shè)備產(chǎn)品全面覆蓋集成電路制造過程中的非金屬介質(zhì)CMP、 金屬薄膜 CMP、硅 CMP 等拋光工藝并取得量產(chǎn)應(yīng)用，高端 CMP 設(shè)備的工藝技 術(shù)水平已在 14nm 制程驗(yàn)證中，形成了硬件+技術(shù)服務(wù)的全方位體系。1.2 收入連續(xù)高增，盈利能力出色受益于公司技術(shù)積累與設(shè)備市場持續(xù)景氣，公司業(yè)績增勢強(qiáng)勁。2019-2021 年，公司營業(yè)收入從 2.11 億元增長至 8.05 億元，年復(fù)合增速達(dá) 95.34%。盈利能力方面，公司 2019-2021 年毛利率 31.27%、38.17%和 44.73%，毛 利率逐年明顯提高，主要得益于隨著公司技術(shù)水

4、平、市場地位的提升，公司的議價 能力有所提高，平均單價有所上升，公司的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)開始顯現(xiàn)，平均成本有所 降低。同時，公司的產(chǎn)品開始進(jìn)入先進(jìn)制程設(shè)備市場，設(shè)備市場價格較高，進(jìn)而提 高了毛利率。此外，2019 年以來公司的管理費(fèi)用率、銷售費(fèi)用率逐年降低。收入結(jié)構(gòu)方面，CMP 設(shè)備的銷售收入為公司主營業(yè)務(wù)收入的最主要來源， 2019-2021 年 CMP 設(shè)備占公司主營業(yè)務(wù)收入比例分別為 92.39%、91.55%、 86.19%。已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)銷售的產(chǎn)品包括 CMP300 系列和 200 系列。 2019-2021 年，CMP300 系列設(shè)備銷量從 12 臺增長至 35 臺，CMP200

5、 系列設(shè) 備也實(shí)現(xiàn)銷售收入。公司 CMP300 系列和 CMP200 系列產(chǎn)品的銷售單價總體呈 增長趨勢，主要緣于公司技術(shù)水平提高，市場地位增強(qiáng)。配套材料及技術(shù)服務(wù)部分營業(yè)收入從 2018 年的約 400 萬元增長至 2021 年 的 1.11 億元。公司于 2019 年下半年起開始積極開拓關(guān)鍵耗材銷售、維保和晶圓 再生等新業(yè)務(wù)，配套材料及技術(shù)服務(wù)的營業(yè)收入增長較快。存貨大幅增長，發(fā)出商品增多預(yù)示銷售強(qiáng)勁。華海清科 2019-2022Q1 的存 貨分別為 2.32 億元、5.22 億元、14.90 億元和 16.90 億元，呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。 公司的存貨主要由原材料、在產(chǎn)品、庫存商品和發(fā)出商品

6、組成。其中，發(fā)出產(chǎn)品占 據(jù)較大的比重，各期均超過 45%，2022Q1 達(dá) 8.28 億元，主要由于 CMP 設(shè)備設(shè) 備驗(yàn)證周期較長，而發(fā)出商品增加說明商品訂購、驗(yàn)證量高速增長，預(yù)示公司銷售 增速強(qiáng)勁。合同負(fù)債持續(xù)增長，在手訂單充足。華海清科 2020-2022Q1 的合同負(fù)債分 別為 1.64 億元、7.79 億元和 8.36 億元，呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢，為后續(xù)業(yè)績釋放奠 定基礎(chǔ)。分業(yè)務(wù)的毛利率方面，近年來公司核心業(yè)務(wù) CMP 設(shè)備毛利率提升明顯，由 2019 年的 30.16%提升至 2021 年的 42.78%，公司產(chǎn)品獲得市場認(rèn)可后又推出 新的高端型號設(shè)備，所銷售的設(shè)備平均單價有所提升，并

7、且生產(chǎn)規(guī)模增大后原材料 單價小幅下降、生產(chǎn)效率提升，單臺設(shè)備的生產(chǎn)成本有所下降。公司所銷售的耗材以通用耗材為主，其主要是保持環(huán)、氣膜等。2020 年，部 分客戶通用耗材采購訂單規(guī)模較大，公司與其簽訂了年度訂單給予優(yōu)惠價格，導(dǎo)致 耗材銷售毛利率較 2019 年有所下降。公司提供的技術(shù)服務(wù)及其他業(yè)務(wù)涉及的類型較多，毛利率差異較大。2019 年 公司向客戶提供 OCD 測量儀開發(fā)服務(wù)、整機(jī)集成測試服務(wù)等技術(shù)服務(wù)以及 2 臺單 片清洗機(jī)，主要系公司成熟技術(shù)的衍生服務(wù)及產(chǎn)品，為客戶定制，毛利率較高。 2020 年公司主要向部分 CMP 設(shè)備客戶提供了 7 分區(qū)拋光頭維保服務(wù)，該項(xiàng)業(yè)務(wù) 技術(shù)難度高，且僅公

8、司獨(dú)家提供，故毛利率較高。2021 年，拋光頭維保服務(wù)的毛 利率因規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步提高。1.3 清華大學(xué)股權(quán)劃轉(zhuǎn)后，實(shí)控人將變?yōu)樗拇▏Y委目前清華大學(xué)為公司實(shí)控人。全資孫公司清控創(chuàng)投為公司第一大股東，持股比 例 37.58%。清津德厚等三家員工持股平臺為公司第二大股東，持股比例 12.22%。 公司董事長路新春為第三大股東，持股比例 7.93%。清華大學(xué)于 2021 年 12 月 10 日與四川省能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司簽署國 有產(chǎn)權(quán)無償劃轉(zhuǎn)協(xié)議，擬通過無償劃轉(zhuǎn)方式將所持清華控股 100%股權(quán)劃轉(zhuǎn)給四 川能投，劃轉(zhuǎn)基準(zhǔn)日為 2021 年 12 月 31 日。截至 2022 年 4 月 28 日，

9、上述股權(quán) 無償劃轉(zhuǎn)事項(xiàng)已獲國家市場監(jiān)督管理總局反壟斷局批準(zhǔn)，并已向教育部、四川省國 資委申報(bào)，均在審批過程中。若本次無償劃轉(zhuǎn)完成，四川能投將成為公司的間接控 股股東，四川省國資委將成為公司的實(shí)際控制人。1.4 高管團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)豐富公司高管團(tuán)隊(duì)主要由來自清華大學(xué)的核心技術(shù)人員組成。路新春，公司董事長、 首席科學(xué)家，中國國籍，于中國科學(xué)院金屬研究所獲博士學(xué)位。1994 年 4 月至 2012 年 12 月，在清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系任教，2013 年 1 月至今任清華 大學(xué)機(jī)械工程系教授、首席研究員，2020 年 9 月辦理離崗創(chuàng)業(yè)。2013 年 4 月至 2019 年 10 月，任本公司董事長、總

10、經(jīng)理；2019 年 11 月至今，任本公司董事長、 首席科學(xué)家。新春為公司首席科學(xué)家，公司技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)帶頭人，累計(jì)獲已授權(quán) 國家發(fā)明專利超過 100 項(xiàng)，牽頭起草 1 項(xiàng)企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。截至 2021 年 12 月 31 日，國際科技論文檢索平臺 Clarivate 查詢結(jié)果顯示，路新春發(fā)表 CMP 相關(guān) SCI 論文 87 篇，每篇文章平均被引用超過 10 次，位居全球 CMP 設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)專家 前三名；國際專利檢索平臺 Patsnap 查詢結(jié)果顯示，路新春作為專利發(fā)明人獲得 授權(quán)專利 152 項(xiàng)，位居全球 CMP 設(shè)備技術(shù)發(fā)明人第一名。王同慶，公司副總經(jīng)理，中國國籍，清華大學(xué)機(jī)械工程博士。

11、2014 年 1 月至 今歷任清華大學(xué)機(jī)械工程系助理研究員、副研究員，2020 年 9 月辦理離崗創(chuàng)業(yè)。 2013 年 4 月至今歷任本公司研發(fā)總監(jiān)、總經(jīng)理助理、副總經(jīng)理。王同慶主要負(fù)責(zé) 組織公司產(chǎn)品研發(fā)過程中的機(jī)械、電氣、軟件及工藝調(diào)試等開發(fā)工作，已發(fā)表 CMP 相關(guān) SCI 論文 30 余篇，作為發(fā)明人獲得公司授權(quán)專利 77 項(xiàng)，參與起草 1 項(xiàng)企業(yè) 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。趙德文，公司副總經(jīng)理，中國國籍，清華大學(xué)機(jī)械工程博士。2015 年 4 月至 今歷任清華大學(xué)機(jī)械工程系助理研究員、副研究員，2020 年 9 月辦理離崗創(chuàng)業(yè)。 2014 年 1 月至今歷任本公司總經(jīng)理助理、技術(shù)總監(jiān)、副總經(jīng)理。趙德文

12、主要負(fù)責(zé)組織公司產(chǎn)品研發(fā)過程中拋光、清洗、減薄等重點(diǎn)技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā)，已發(fā)表 CMP 相關(guān)論文 30 余篇，其中 SCI 收錄 20 余篇，獲得 2 項(xiàng)國際學(xué)術(shù)獎，作為發(fā)明人獲 得公司授權(quán)專利 95 項(xiàng)，參與起草 1 項(xiàng)企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。沈攀，公司副總經(jīng)理，中國國籍，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè) 碩士。2009 年 6 月至 2013 年 8 月任清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工程師。 2013 年 8 月至今任本公司副總經(jīng)理。沈攀主要負(fù)責(zé)晶圓傳輸及拋光修整技術(shù)研 發(fā)，參與起草 1 項(xiàng)企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，作為發(fā)明人獲得公司授權(quán)專利 60 項(xiàng)。1.5 保持研發(fā)高投入，專利儲備雄厚華海清科專注研發(fā)，

13、重視技術(shù)積累，過去數(shù)年間研發(fā)營收占比均維持在 13% 以上。半導(dǎo)體專用設(shè)備的技術(shù)復(fù)雜，客戶對設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行的穩(wěn)定性有苛刻 的要求，因此常年高研發(fā)投入積累是產(chǎn)品推陳出新和公司維持競爭優(yōu)勢的基礎(chǔ)。 2019-2021 年，公司研發(fā)費(fèi)用分別為 0.45 億元、0.51 億元和 1.14 億元，公司研 發(fā)投入逐年上升。2021 年公司研發(fā)費(fèi)用率也維持在較高水平，為 14.17%。高水 平的持續(xù)投入保障了公司產(chǎn)品的競爭力，為公司的業(yè)績的成長打下基礎(chǔ)。高比例的技術(shù)人才儲備和強(qiáng)大的核心管理團(tuán)隊(duì)保障研發(fā)高效進(jìn)行。截至 2021 年 12 月 31 日，公司擁有研發(fā)人員 224 人，占公司員工人數(shù)的比例為

14、 32.37%。 公司核心技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)以路新春博士為核心，近年來公司核心技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)穩(wěn)定， 具有較強(qiáng)的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢。公司專利儲備雄厚，產(chǎn)品獲得先進(jìn)廠商認(rèn)可。截至 2021 年 12 月 31 日，公 司擁有國內(nèi)外授權(quán)專利 209 項(xiàng)，其中發(fā)明專利 114 項(xiàng)、實(shí)用新型專利 95 項(xiàng)，擁 有軟件著作權(quán) 7 項(xiàng)；公司 CMP 設(shè)備已累計(jì)出貨超 140 臺，未發(fā)出產(chǎn)品的在手訂 單超 70 臺，設(shè)備已廣泛應(yīng)用于中芯國際、長江存儲、華虹集團(tuán)、英特爾、長鑫存 儲、廈門聯(lián)芯、廣州粵芯、上海積塔等國內(nèi)外先進(jìn)集成電路制造商的大生產(chǎn)線中。公司研發(fā)實(shí)力突出，承擔(dān)了多項(xiàng)重大科研項(xiàng)目與課題，形成了一系列重要科研 成

15、果。公司獨(dú)立承擔(dān)國家科技 02 重大專項(xiàng)“28-14nm 拋光設(shè)備及工藝、配套材 料產(chǎn)業(yè)化CMP 拋光系統(tǒng)研發(fā)與整機(jī)系統(tǒng)集成”，經(jīng)過自主研發(fā)逐步形成了納 米級拋光、納米精度膜厚在線檢測、納米顆粒超潔凈清洗、大數(shù)據(jù)分析及智能化控 制等核心技術(shù)，并陸續(xù)推出 300 Plus、300 Dual 等技術(shù)升級的商業(yè)化機(jī)型。在已有研發(fā)成果基礎(chǔ)上，公司進(jìn)一步布局先進(jìn)制程 DRAM、3D NAND CMP 工藝、減薄機(jī)等研究項(xiàng)目。公司面向 14nm 及以下制程的 CMP 研發(fā)，主要集中于 針對現(xiàn)有 28-14nm CMP 設(shè)備（Universal 300X 和 300T）的關(guān)鍵模塊/核心技術(shù) 進(jìn)行優(yōu)化研發(fā)。先

16、進(jìn)拋光系統(tǒng)研發(fā)主要集中于直驅(qū)式拋光驅(qū)動、多區(qū)壓力調(diào)控拋光、自適應(yīng)承 載頭、預(yù)適應(yīng)保持環(huán)等納米級拋光技術(shù)的優(yōu)化研發(fā)，并且已取得針對不同工藝的 7 區(qū)拋光頭技術(shù)等系列重要成果；先進(jìn)終點(diǎn)檢測系統(tǒng)研發(fā)主要集中于金屬納米精度 膜厚在線檢測、非金屬納米精度膜厚在線檢測、晶圓形貌實(shí)時調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu) 化研發(fā)，已實(shí)現(xiàn)晶圓邊緣控制能力的顯著提升；先進(jìn)超潔凈清洗系統(tǒng)研發(fā)主要集中 于馬蘭戈尼干燥、智能清洗以及清洗單元多能量組合等關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化研發(fā)，目前 最新的 MDS 清洗模塊已通過多條產(chǎn)線驗(yàn)證，滿足 128L 3D NAND 制造 CMP 工 藝要求；精確傳送系統(tǒng)研發(fā)主要集中于高產(chǎn)能設(shè)備架構(gòu)、拋光裝備運(yùn)行參數(shù)智

17、能監(jiān) 測與調(diào)控、基于智能控制的拋光技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，且已取得顯著的產(chǎn)能提升 與可靠性提升等系列重要成果。目前，公司已有機(jī)臺在客戶端做 14nm 產(chǎn)線驗(yàn)證。1.6 推進(jìn)零部件國產(chǎn)化，客戶廣泛覆蓋國內(nèi)主流晶圓廠公司生產(chǎn)所需的主要原材料包括機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件、機(jī)械加工件、液路元件、電氣元 件、氣動元件和其他等，其中機(jī)械加工件是供應(yīng)商依據(jù)公司提供的圖紙自行采購原 材料并完成定制加工。公司采購原材料總金額從 2019 年的 2.23 億元快速上升至 2021 年的 14.95 億元，與營收增長趨勢匹配，采購額各類設(shè)備采購比例基本穩(wěn)定。公司建立了全球化的采購體系，隨著本土供應(yīng)鏈的不斷成熟，公司逐漸擁有更 多的

18、采購選擇。公司亦在供應(yīng)商的國產(chǎn)化上進(jìn)行了諸多投入和布局。零部件的國產(chǎn)化進(jìn)展方面，公司所生產(chǎn)的 12 英寸 CMP 設(shè)備使用的設(shè)備前端 模塊主要向 RORZE 采購，同時也向沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司和上海廣 川科技有限公司、北京銳潔機(jī)器人科技有限公司、上海果納半導(dǎo)體技術(shù)有限公司等 國內(nèi)供應(yīng)商采購了少量的同類設(shè)備前端模塊，通過整機(jī)集成測試其性能滿足要求， 并于 2021 年下半年開始小批量采購并逐步提高該類別國產(chǎn)模塊的使用比例。公司 所生產(chǎn)的 8 英寸 CMP 設(shè)備使用的設(shè)備前端模塊全部向北京和崎精密科技有限公 司采購。國內(nèi)供應(yīng)商提供的設(shè)備前端模塊均已通過了公司內(nèi)部有關(guān)部件和整機(jī)的 測試，

19、能夠滿足生產(chǎn)需求。公司采購國產(chǎn)設(shè)備金額逐年提升。公司主要原材料價格穩(wěn)定，且有所下降，公司對供應(yīng)鏈的管理進(jìn)一步降低了成 本。2019 年以來，公司主要原材料采購價格大多數(shù)呈下降趨勢，相比其主要競爭 對手在運(yùn)營成本方面具有一定優(yōu)勢，隨著產(chǎn)能的不斷提升，降本優(yōu)勢將更加明顯。公司作為目前國內(nèi)唯一能提供 12 英寸 CMP 設(shè)備的半導(dǎo)體設(shè)備廠商，憑借自 身的產(chǎn)品實(shí)力受到大量半導(dǎo)體龍頭企業(yè)客戶的認(rèn)可。伴隨公司業(yè)務(wù)規(guī)模增長，銷售 渠道拓寬，下游客戶集中度呈下降趨勢。2019 年華海清科前五大客戶銷售占比 94.96%，2020 年下降至 85.71%。2021 年，由于長江存儲加大資本開支、產(chǎn)能 高速擴(kuò)張，

20、公司獲得了長江存儲快速擴(kuò)產(chǎn)階段的批量采購訂單，導(dǎo)致單個客戶銷售 額占比較大。2.設(shè)備市場需求旺盛，CMP 環(huán)節(jié)國產(chǎn)化突破實(shí)現(xiàn)2.1 設(shè)備景氣度持續(xù)，CMP 市場規(guī)模穩(wěn)步增長以集成電路為例，應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域的設(shè)備通常可分為硅片制造設(shè)備、前道 工藝（芯片加工）設(shè)備和后道工藝（封裝測試）設(shè)備等三大類。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的 迅猛發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)品的加工面積成倍縮小，復(fù)雜程度與日俱增，技術(shù)制程更小、 精度更高、穩(wěn)定性更好的半導(dǎo)體設(shè)備是推動整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的重要因素 之一。半導(dǎo)體設(shè)備價值普遍較高，一條制造先進(jìn)集成電路產(chǎn)品的生產(chǎn)線投資中設(shè)備 價值約占總投資規(guī)模的 70%80%，制程到 16/14nm 時，

21、設(shè)備投資占比達(dá) 85%， 7nm 及以下占比將更高。按工藝流程分類，典型的產(chǎn)線上前道、封裝、測試三類 設(shè)備分別占 85%、6%、9%。全球半導(dǎo)體市場持續(xù)景氣，驅(qū)動設(shè)備行業(yè)整體規(guī)模快速增長。2011 年以來， 全球市場半導(dǎo)體市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張。根據(jù) WSTS 數(shù)據(jù)，2021 年全球半導(dǎo)體銷售額 預(yù)計(jì)為 5559 億美元，同比增長 26%。半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的繁榮帶動晶圓制造、封裝的需求，進(jìn)而為設(shè)備廠商帶來持續(xù) 的訂單，帶動設(shè)備市場的規(guī)模增長。Gartner 統(tǒng)計(jì)顯示，2021 年全球半導(dǎo)體設(shè)備 銷售額達(dá) 923 億美元，預(yù)計(jì) 2022 年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模將擴(kuò)大到 1,106 億 美元。其中，中國

22、大陸 2021 年半導(dǎo)體設(shè)備市場銷售額達(dá)到 226 億美元，同比增 長 37.6%，占據(jù)全球約 25%的市場份額，為全球最大半導(dǎo)體市場，增長勢頭強(qiáng)勁。CMP 設(shè)備市場規(guī)模有望持續(xù)上升。2020 年全球 CMP 設(shè) 備市場規(guī)模為 17.67 億美元，2021 年為 27.83 億美元，同比增長 57.48%。預(yù)計(jì) 2022 年全球市場規(guī)模為 30.76 億美元，CMP 設(shè)備市場仍有擴(kuò)大空間。2.2 CMP 設(shè)備：拋光+清洗組合系統(tǒng)集成電路按制造工藝及應(yīng)用領(lǐng)域主要分為邏輯芯片、3D NAND 閃存芯片、 DRAM 內(nèi)存芯片，上述三種芯片雖然在結(jié)構(gòu)及制造工藝上有明顯的區(qū)別，但無論 哪種芯片的制造，都

23、要求每層制造表面必須保持納米級全局平坦化，以使下一層微 電路結(jié)構(gòu)的加工制造成為可能，因此在集成電路制造流程中 CMP 設(shè)備必不可缺且需要循環(huán)使用，通常每片芯片制造完成需經(jīng)過幾十道拋光工藝，尤其是集成電路制 造工藝在納米節(jié)點(diǎn)上的持續(xù)推進(jìn)，將使 CMP 設(shè)備的平坦化應(yīng)用機(jī)會及關(guān)鍵作用愈 加凸顯?；瘜W(xué)機(jī)械拋光（CMP）是在芯片制造制程和工藝演進(jìn)到一定程度、摩爾定律 因沒有合適的拋光工藝無法繼續(xù)推進(jìn)之時才誕生的一項(xiàng)新技術(shù)。傳統(tǒng)的機(jī)械拋光 和化學(xué)拋光去除速率均低至無法滿足先進(jìn)芯片量產(chǎn)需求，因此結(jié)合了機(jī)械拋光和 化學(xué)拋光各自長處的 CMP 技術(shù)，通過化學(xué)和機(jī)械的組合技術(shù)避免了由單純機(jī)械拋 光造成的表面損傷

24、，利用了磨損中的“軟磨硬”原理，即用較軟的材料來進(jìn)行拋光 以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的表面拋光，將化學(xué)腐蝕和機(jī)械研磨作用達(dá)到一種平衡，最終實(shí)現(xiàn)晶 圓表面的超高平整度，是目前唯一能兼顧表面全局和局部平坦化的拋光技術(shù)，在目 前先進(jìn)集成電路制造中被廣泛應(yīng)用。如果晶圓（芯片）制造過程中無法做到納米級 全局平坦化，既無法重復(fù)進(jìn)行光刻、刻蝕、薄膜和摻雜等關(guān)鍵工藝，也無法將制程 節(jié)點(diǎn)縮小至納米級的先進(jìn)領(lǐng)域，因此隨著超大規(guī)模集成電路制造的線寬不斷細(xì)小 化而產(chǎn)生對平坦化的更高要求和需求，CMP 在先進(jìn)工藝制程中具有不可替代且越 來越重要的作用。除了硅片制造、晶圓制造，在先進(jìn)封裝領(lǐng)域，CMP 工藝也越來越多被引入并 大量使用，

25、其中硅通孔（TSV）技術(shù)、扇出（Fan-Out）技術(shù)、2.5D轉(zhuǎn)接板（interposer）、 3D IC 等將用到大量 CMP 工藝，這將成為 CMP 設(shè)備除 IC 制造領(lǐng)域外一個大的 需求增長點(diǎn)。CMP 設(shè)備包括拋光、清洗、傳送三大模塊，核心是拋光模塊。拋光模塊作業(yè) 過程中，拋光頭將晶圓待拋光面壓抵在粗糙的拋光墊上，借助拋光液腐蝕、微粒摩 擦、拋光墊摩擦等耦合實(shí)現(xiàn)全局平坦化。拋光盤帶動拋光墊旋轉(zhuǎn)，通過先進(jìn)的終點(diǎn) 檢測系統(tǒng)對不同材質(zhì)和厚度的膜層實(shí)現(xiàn) 310nm 分辨率的實(shí)時厚度測量防止過拋。 更為關(guān)鍵的技術(shù)在于可全局分區(qū)施壓的拋光頭，其在限定的空間內(nèi)對晶圓全局的 多個環(huán)狀區(qū)域?qū)崿F(xiàn)超精密可控單

26、向加壓，從而可以響應(yīng)拋光盤測量的膜厚數(shù)據(jù)調(diào) 節(jié)壓力控制晶圓拋光形貌，使晶圓拋光后表面達(dá)到超高平整度，且表面粗糙度小于 0.5nm，相當(dāng)于頭發(fā)絲的十萬分之一；此外，制程線寬不斷縮減和拋光液配方愈加 復(fù)雜均導(dǎo)致拋光后更難以清洗，且對 CMP 清洗后的顆粒物數(shù)量要求呈指數(shù)級降低，因此需要 CMP 設(shè)備中清洗單元具備強(qiáng)大的清潔能力來實(shí)現(xiàn)更徹底的清潔效 果，同時還不會破壞晶圓表面極限化微縮的特征結(jié)構(gòu)。清洗模塊是 CMP 設(shè)備的另一個重要組成部分。當(dāng)特征尺寸降至 14nm 以下 后，線寬不斷接近物理基礎(chǔ)尺寸，納米級的顆粒污染都有可能會對芯片的性能和可 靠性產(chǎn)生重要影響。因此，隨著互連線寬特征尺寸的不斷減小

27、，對表面污染物殘留 的控制更加嚴(yán)苛。簡單的清洗方式組合難以有效去除納米級的細(xì)微污染物。CMP 設(shè)備中的清洗單元需綜合考慮兆聲振動、機(jī)械柔性刷洗、表面張力等多種能量，并 采取科學(xué)合理組合，同時借助科學(xué)的化學(xué)清洗劑形成有效的保護(hù)和輔助，提高清洗 效果。應(yīng)用材料發(fā)明了垂直清洗的專利技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)一方面可以獲得更為潔凈的 晶圓，另一方面大幅度減少 CMP 設(shè)備的結(jié)構(gòu)空間。應(yīng)用材料推出了 Mirra-mesa 機(jī)臺，占有較高的市場份額。同期的荏原公司 EBARA FREX-300 為代表的設(shè)備則 采用水平清洗方式。在拋光后清洗環(huán)節(jié)，華海清科亦有多種自主專利，公司于 2020 年 12 月獲得 了“一種晶

28、圓清洗方法和晶圓后處理裝置”的專利授權(quán)，使用清洗刷對中裝置對晶 圓清洗裝置實(shí)施對中操作，根據(jù)對中操作確定的兩個滾刷工裝與晶圓工裝同時接 觸的基準(zhǔn)位置安裝清洗刷并控制所述清洗刷移動至相應(yīng)的清洗位置；控制清洗刷 在所述清洗位置對晶圓的正反兩面進(jìn)行滾動刷洗。隨著摩爾定律的延續(xù)，當(dāng)制造工藝不斷向先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)發(fā)展時對 CMP 技術(shù)的 要求相應(yīng)提高、步驟也會不斷增加，例如制程節(jié)點(diǎn)發(fā)展至 7nm 以下時，芯片制造 過程中 CMP 的應(yīng)用在最初的氧化硅 CMP 和鎢 CMP 基礎(chǔ)上新增了包含氮化硅 CMP、鰭式多晶硅 CMP、鎢金屬柵極 CMP 等先進(jìn) CMP 技術(shù)，所需的拋光步驟 也增加至 30 余步，大幅

29、刺激了集成電路制造商對 CMP 設(shè)備的采購和升級需求。2.3 競爭格局：行業(yè)集中度高，國產(chǎn)化突破實(shí)現(xiàn)2.3.1 全球市場巨頭壟斷全球 CMP 設(shè)備市場處于高度壟斷狀態(tài)，主要由美國應(yīng)用材料和日本荏原兩家 設(shè)備制造商占據(jù)，2020 年兩家制造商合計(jì)擁有全球 CMP 設(shè)備超過 90%的市場份額，尤其在 14nm 以下最先進(jìn)制程工藝的大生產(chǎn)線上所應(yīng)用的 CMP 設(shè)備由兩家國際巨頭壟斷。CMP 產(chǎn)品的技術(shù)水平主要取決于設(shè)備在拋光、清洗、工藝智能控制等核心模 塊/技術(shù)方面的表現(xiàn)，華海清科的 CMP 產(chǎn)品在已量產(chǎn)的制程（14nm 以上）及工 藝應(yīng)用中與行業(yè)龍頭公司的主要產(chǎn)品不存在技術(shù)差距，在客戶端產(chǎn)線上已可

30、以實(shí) 現(xiàn)對行業(yè)龍頭公司產(chǎn)品的替代。公司目前在進(jìn)行 14nm 制程技術(shù)驗(yàn)證中。2.3.2 國內(nèi)突破趨勢已成，國產(chǎn)化率快速爬升國內(nèi) CMP 賽道主要供應(yīng)商有華海清科和北京爍科。按照 SEMI 統(tǒng)計(jì)的 2018 年-2020年中國大陸地區(qū)的CMP設(shè)備市場規(guī)模和公司2018年度-2020年度CMP 設(shè)備銷售收入計(jì)算，華海清科 2018 年-2020 年在中國大陸地區(qū)的 CMP 設(shè)備市場 占有率約為 1.05%、6.12%和 12.64%。爍科精微則系中國電子科技集團(tuán)有限公司所屬中電科電子裝備集團(tuán)有限公司 設(shè)立的混合所有制公司，主要經(jīng)營 CMP 設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，其生產(chǎn)的 8 英 寸 CMP 設(shè)備

31、已通過中芯國際和華虹集團(tuán)驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)商業(yè)銷售，2019 年，爍科精 微生產(chǎn)的 8 英寸 CMP 設(shè)備作為中芯國際 FAB7 T3 首臺設(shè)備，順利 Move in。首 臺 12 英寸 CMP 設(shè)備亦于 2021 年 2 月發(fā)往客戶處進(jìn)行驗(yàn)證。2.4 華海清科：國產(chǎn)替代中流砥柱華海清科于 2013 年 4 月成立，2014 年成功研制出國內(nèi)首臺 12 英寸 CMP 設(shè)備 Universal-300。2015 年，公司參與國家 02 專項(xiàng)，同年研制出升級產(chǎn)品 Universal-300 Plus，該產(chǎn)品 2017 年通過中芯國際驗(yàn)收。2018 年 Universal-300 Dual 產(chǎn)品研制成功并進(jìn)

32、入長江存儲，2019 年完成驗(yàn)收。8 英寸 CMP 升級產(chǎn)品 Universal-200 Plus 于 2019 年研制成功，2020 年驗(yàn)證通過。2021 年，12 英寸 減薄設(shè)備 Versatile GP 300 進(jìn)入產(chǎn)線驗(yàn)證。面向集成電路制造拋光工藝需求，公司堅(jiān)持核心技術(shù)自主研發(fā)，通過持續(xù)的研 發(fā)投入，已在 CMP 關(guān)鍵技術(shù)突破、新產(chǎn)品研發(fā)、新工藝開發(fā)與改進(jìn)等方面形成一 系列科技成果，實(shí)現(xiàn)了公司產(chǎn)品的系列化與多元化布局。其中公司研發(fā)的 12 英寸 系列 CMP 設(shè)備（Universal-300 型、Universal-300Plus 型、Universal-300Dual 型、Unive

33、rsal-300X 型）在國內(nèi)已投產(chǎn)的 12 英寸大生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用， 截至 2021 年末累計(jì)量產(chǎn)晶圓超 1300 萬片，且其在邏輯芯片制造、3DNAND 制 造、DRAM 制造等領(lǐng)域的工藝技術(shù)水平已分別突破至 14nm、128 層、1X/1Ynm， 均為當(dāng)前國內(nèi)大生產(chǎn)線的最高水平；公司研發(fā)的 8 英寸系列 CMP 設(shè)備（Universal200 型、Universal-200Plus 型）已在國內(nèi)集成電路制造商中實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用， 主要用于晶圓制造、MEMS 制造及科研攻關(guān)等領(lǐng)域。CMP 產(chǎn)品的技術(shù)水平主要取決于設(shè)備在拋光、清洗、工藝智能控制等核心模 塊/技術(shù)方面的表現(xiàn)，華海清科的

34、 CMP 產(chǎn)品在已量產(chǎn)的制程（14nm 以上）及工 藝應(yīng)用中與行業(yè)龍頭公司的主要產(chǎn)品不存在技術(shù)差距，在客戶端產(chǎn)線上已可以實(shí) 現(xiàn)對行業(yè)龍頭公司產(chǎn)品的替代。公司研制、生產(chǎn)的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的 CMP 設(shè)備已實(shí)現(xiàn)在國內(nèi)外知名客戶先進(jìn)大生產(chǎn)線的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，在邏輯芯片制造、 3DNAND 制造、DRAM 制造等領(lǐng)域的工藝技術(shù)水平已分別突破至 14nm、128 層、1X/1Ynm，均為當(dāng)前國內(nèi)大生產(chǎn)線的最高水平和全球集成電路產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)水 平，公司產(chǎn)品已具備國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)水平和國際主流的性能表現(xiàn)。公司目前客戶主要為國內(nèi)大型集成電路制造商。據(jù)統(tǒng)計(jì)截至 2020 年 1 月國 內(nèi)共有在建或產(chǎn)能處于爬坡階段的

35、 8/12 寸晶圓廠 26 座，其中 12 英寸晶圓廠 14 家，國內(nèi)集成電路制造商投資建設(shè)的共 11 家，占比約為 42.31%。國內(nèi) 12 英寸 晶圓制造廠主要包括兩大方向，一方面為主攻先進(jìn)制程代工和特色工藝的晶圓代 工廠，代表企業(yè)包括中芯國際、華虹集團(tuán)、廣州粵芯等；另一方向主要是以存儲晶 圓制造為主攻方向的存儲芯片制造廠，代表企業(yè)包括長江存儲、合肥長鑫等。據(jù)統(tǒng)計(jì)長江存儲、華虹無錫、上海華力一二期項(xiàng)目、上海積塔在中國國際招標(biāo) 網(wǎng)上公布的 2019 年至 2021 年期間 CMP 設(shè)備采購項(xiàng)目的評標(biāo)結(jié)果及中標(biāo)結(jié)果， 華海清科中標(biāo)數(shù)明顯增加，中標(biāo)占比從 2019 年的 21.05%提升至 20

36、21 年的 44.26%。公司向華虹集團(tuán)、中芯國際、長江存儲等客戶銷售 CMP 設(shè)備數(shù)量逐年增長， 且客戶均有明確的產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃。部分未驗(yàn)收確認(rèn)設(shè)備也將陸續(xù)兌現(xiàn)營收。伴隨公司技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品日趨成熟，設(shè)備單價呈逐漸上升趨勢。CMP300 系 列設(shè)備 2019 年平均單價約為 1624 萬元/臺，2020 年新增 300X 型產(chǎn)品，產(chǎn)品線 中性能及單價較高的 300Dual 和 300X 型產(chǎn)品在銷售占比較高，因此當(dāng)年確認(rèn)收 入的 300 系列產(chǎn)品的平均單價有較大幅度上升。2021 年 300 系列產(chǎn)品仍然以 300Dual 和 300X 系列為主，銷售單價較 2020 年略有下降。CMP200

37、系列設(shè)備 2020 年實(shí)現(xiàn)銷售，2021 年產(chǎn)品性能有較大幅度改進(jìn)，議價能力提高，單價上升 了 13.44%。3.CMP 環(huán)節(jié)縱深拓展，打造垂直一體化解決方案3.1 依托 CMP 設(shè)備能力，開展晶圓再生服務(wù)公司下游集成電路廠商在制造芯片的過程中，需要利用成本較低的監(jiān)控測試 硅片，即控片、擋片（以下合稱“控?fù)跗保C(jī)器設(shè)備進(jìn)行熱機(jī)、監(jiān)測或者進(jìn)行 適當(dāng)?shù)奶畛?。晶圓再生是將集成電路制造廠商在制造芯片的過程中使用過的控?fù)?片回收，將其工藝薄膜、金屬顆粒殘留等雜質(zhì)去除，使其達(dá)到再次使用的標(biāo)準(zhǔn)。公司晶圓再生的業(yè)務(wù)模式為利用自身 CMP 技術(shù)和自產(chǎn)晶圓再生關(guān)鍵設(shè)備為 客戶提供晶圓再生服務(wù)和再生晶圓銷售，即

38、客戶將使用過的控?fù)跗薪o公司進(jìn) 行研磨拋光及清洗加工并支付相應(yīng)的加工服務(wù)費(fèi)用；或由公司直接對外采購使用 過的控?fù)跗?，然后進(jìn)行研磨拋光及清洗，形成可重新使用的控?fù)跗蛳掠渭呻?路制造廠商直接銷售成品再生晶圓。晶圓再生工藝流程主要是對控?fù)跗M(jìn)行去膜、粗拋、精拋、清洗、檢測等工序 處理，使其表面平整化、無殘留顆粒。晶圓再生的工藝流程中，精拋是最關(guān)鍵的一 道流程，主要通過 CMP 設(shè)備完成，因此 CMP 工藝是晶圓再生工藝流程的核心， 同時 CMP 設(shè)備也是晶圓再生工藝產(chǎn)線中資金投入最大的工藝制程設(shè)備。另一方 面，晶圓再生業(yè)務(wù)的客戶主要是集成電路制造廠商，與公司現(xiàn)有 CMP 設(shè)備業(yè)務(wù)的 客戶群高

39、度重合?；诠径嗄攴e累的 CMP 工藝技術(shù)優(yōu)勢、自產(chǎn) CMP 設(shè)備成本 優(yōu)勢及同客戶群的市場拓展優(yōu)勢，公司發(fā)展晶圓再生業(yè)務(wù)是為現(xiàn)有客戶群體提供 更加長期穩(wěn)定的持續(xù)性服務(wù)，是對現(xiàn)有 CMP 設(shè)備業(yè)務(wù)的外延式拓展。當(dāng)前晶圓再生市場主要被日本和中國臺灣企業(yè)壟斷，國產(chǎn)替代空間廣闊。根據(jù) RTS 公司公告，2021 年全球 12 寸晶圓再生市場需求達(dá)到 139 萬片/月，3 家日本 企業(yè)和 3 家中國臺灣企業(yè)占據(jù)全球主要市場。由于晶圓再生服務(wù)的特殊性，使用海外供應(yīng)商將帶來高昂運(yùn)輸成本，因此下游 晶圓廠客戶將優(yōu)先選擇本地服務(wù)提供商，為本土供應(yīng)商帶來替代機(jī)遇。根據(jù) SEMI 對目前國內(nèi)現(xiàn)有的 12 英寸晶

40、圓廠的產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)和預(yù)測來看，若目前國內(nèi)已建以及在 建 12 寸晶圓廠全部達(dá)產(chǎn)，按照再生晶圓數(shù)量占晶圓總產(chǎn)量 30%和良品率 90%的 行業(yè)特征來測算，國內(nèi) 12 英寸再生晶圓的市場空間可以達(dá)到 65 萬片/月。公司基于 CMP 設(shè)備生產(chǎn)能力，已打通整套晶圓再生工藝流程，并于 2020 年 起開始規(guī)模化生產(chǎn)，客戶反響良好。本次 IPO 晶圓再生募投項(xiàng)目建成后將具備月 加工 10 萬片 12 英寸再生晶圓的生產(chǎn)能力。3.2 裝機(jī)量迅速增長，關(guān)鍵耗材銷售和維保業(yè)務(wù)空間可觀CMP 環(huán)節(jié)有涉及大量的耗材使用，有望為公司打開新的增長空間?；?CMP 工藝特點(diǎn)，CMP 設(shè)備正常運(yùn)行過程中，除了需要使用拋光液

41、、拋光墊等通用耗材 外，設(shè)備自身的拋光頭、保持環(huán)、氣膜、清洗刷、鉆石碟等關(guān)鍵耗材也會快速損耗， 必須進(jìn)行定期維保更新。公司關(guān)鍵耗材銷售和維保業(yè)務(wù)主要是針對已銷售的 CMP 設(shè)備，向客戶提供設(shè) 備關(guān)鍵易磨損零部件的維保、更新服務(wù)，以保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前公司向客戶 銷售的關(guān)鍵耗材主要包括保持環(huán)、探測器、氣膜、7 分區(qū)拋光頭等，維保服務(wù)主要 包括向客戶提供 7 分區(qū)拋光頭維保等。該業(yè)務(wù)收入與存量機(jī)臺數(shù)目高度相關(guān)，伴 隨公司設(shè)備裝機(jī)量快速增長，2021 年耗材業(yè)務(wù)收入達(dá) 3030 萬元，技術(shù)服務(wù)及其 他業(yè)務(wù)收入達(dá) 8085 萬元，合計(jì)占營收比例約 14%，對應(yīng)存量設(shè)備每臺年均收入 約 200 萬元

42、。對比設(shè)備行業(yè)國際龍頭應(yīng)用材料，其 2021 年售后服務(wù)業(yè)務(wù)收入達(dá) 50.13 億 美元，占總收入 22%。我們認(rèn)為，CMP 是晶圓制造過程中耗材用量較多環(huán)節(jié)，伴 隨華海清科設(shè)備裝機(jī)量持續(xù)增長，其服務(wù)類業(yè)務(wù)收入比例有望持續(xù)增長至更高比 例，為公司帶來增量空間。3.3 進(jìn)軍先進(jìn)封裝市場，推出減薄拋光一體機(jī)隨著 IC 技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，電子封裝需要更薄的芯片來減小封裝的體積，并 允許多芯片堆疊封裝在一個封裝體中，這對封裝工藝提出了新的挑戰(zhàn)。標(biāo)準(zhǔn)的封裝 流程包括減薄、劃切工藝等，其中減薄環(huán)節(jié)需要的進(jìn)行磨削和拋光，其設(shè)備與 CMP 設(shè)備具有技術(shù)共通性。2020 年開始，公司獨(dú)立承擔(dān)了 1 個減薄相關(guān)的國家級重大專項(xiàng)課題，進(jìn)行超 精密減薄技術(shù)開發(fā)，公司通過超精密減薄技術(shù)開發(fā)進(jìn)一步將晶圓減薄與化學(xué)機(jī)械 拋光合理結(jié)合，開展包括超精密研磨面形控制技術(shù)、超精密多工位減薄整機(jī)技術(shù)和 減薄智能工藝控制技術(shù)在內(nèi)的超精密減薄技術(shù)研發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)晶圓面形的智能化 控制。Versatile-GP3