chaguwang.cn-查股网.中国
查股网.CN
华海清科(688120)内幕信息消息披露
 
个股最新内幕信息查询:    
 

【招商电子】华海清科深度跟踪:CMP设备和耗材服务持续升级,减薄机批量进入大生产线

http://www.chaguwang.cn  2023-06-28  华海清科内幕信息

来源 :招商电子2023-06-28

  

  华海清科当前在手订单饱满,CMP设备快速放量,耗材维保业务逐渐成长为利润新的增长点。公司CMP成熟制程全工艺覆盖,晶圆减薄量产机批量进入大生产线,晶圆再生产能稳步爬坡,膜厚量测、供液系统、清洗等设备进展顺利,参股浙江鑫钰新材料(主营离子注入机)强化业务协同效应,公司长期增长动力充沛,维持“增持”投资评级。

  CMP设备和耗材维保业务持续放量,当前在手订单饱满。1)收入端:华海清科2022全年收入16.49亿元,同比+104.8%,23Q1收入6.16亿元,同比+76.9%,公司CMP产品突破更先进的技术节点,实现更高的工艺覆盖度,取得更多客户的批量订单,市占率不断提升;同时伴随CMP设备市场保有量不断扩大,关键耗材与维保服务等业务规模逐步放量;2)盈利能力:公司2018年来毛利率稳步提升,目前毛利率已处于40%以上的合理水平;公司2022年实现扣非净利率23%,23Q1扣非归母净利润1.67亿元,同比+114.5%,扣非净利率进一步提升至27.1%;3)订单情况:2022全年公司新签订单约35.71亿元(不含Demo订单),23Q1新签订单情况较为乐观,截至23Q1末,公司合同负债为13.34亿元,尽管长江存储扩产自2022年底以来有所受限,但公司合同负债较2022年底依旧增加0.3亿元。根据公司招股说明书,公司DEMO机台和成熟机台验收周期分别为12-18个月及3-6个月,当前充足的在手订单有望保证中期收入持续增长。

  CMP设备成熟制程工艺全覆盖,耗材维保业务将成为公司利润新增长点。1)CMP设备工艺覆盖度:公司CMP设备在逻辑、DRAM、3D NAND芯片等领域的成熟制程实现全工艺覆盖,部分关键CMP工艺类型成为工艺基准(Baseline)机台;公司CMP设备和工艺持续升级,原有的300/300Plus升级为300E机型并搭配7区抛光头,300X、T等高端机型持续放量;公司2022年之前收入中金属工艺机台占比较低,主要由于客户在商务方面的考量,从公司2022年底新签订单情况来看,金属工艺机台订单已经占到公司机台订单总量的30%以上;2)先进封装、大硅片、三代化合物设备拓展:公司用于先进封装、大硅片的CMP设备已批量交付客户大生产线;面向化合物半导体推出的CMP设备已在SiC、GaN、LN、LT等领域实现市场应用并取得批量销售订单;公司进一步开发了兼容6/8英寸、抛光+清洗全自动控制的CMP设备,提升了第三代半导体衬底的抛光工艺水平、自动化程度和生产效率,同时大幅减少了耗材用量,已在头部客户通过验证;3)耗材维保业务进展:公司2022年耗材维保收入占比为13.2%,但海外CMP设备龙头荏原和减薄设备龙头DISCO耗材及服务收入均在30%以上,随着公司CMP设备保有量的不断攀升,以及7区抛光头关键耗材在客户大生产线顺利推广,公司耗材零部件、7区抛光头维保服务等收入占比仍有提升空间,关键耗材维保及技术服务将成为公司新的利润增长点。

  2022年全球晶圆减薄设备市场空间约8.3亿美元,先进封装、Chiplet等显著提升设备需求,公司12寸减薄量产机已批量进入大生产线。晶圆总厚度90%以上的衬底材料是为了保证晶圆有足够的强度,但为了提高芯片集成度,需要对晶圆进行减薄,传统减薄工艺普遍用于各类晶圆,一般可将晶圆减薄至100um左右;伴随着3D封装应用逐渐增多,要求晶圆厚度减薄至50-100um甚至50um以下,将显著增加对减薄设备需求。根据QYResearch数据,2022年全球晶圆减薄设备市场规模约8.3亿美元,预计到2029年增至13.2亿美元,CAGR为6.5%。2023年5月17日,华海清科全新一代12英寸超精密晶圆减薄机Versatile-GP300量产机台出机发往集成电路龙头企业,标志着公司自研的国产减薄设备批量进入大生产线。现已收获包括先进存储、Chiplet封装等技术领域在内的多个订单,近期将陆续出机;另外,公司用于封装领域的12英寸超精密减薄机Versatile-GM300各项性能指标达到预期目标,已经发往客户端进行验证。

  晶圆再生产能爬坡至8万片/月,金属膜厚量测设备、供液系统设备等新品均实现发货,参股浙江鑫钰新材料进一步实现业务外延拓展。根据SEMI预计数据测算,2021年全球再生晶圆市场大约7-10亿美元,公司截至2022年底产能已经达到8万片/月,获得多家大生产线批量订单并实现长期稳定供货;公司基于对CMP设备模块工艺的深刻理解,在金属薄膜量测、供液系统、清洗设备等均实现突破:公司自研清洗设备也已经批量用于晶圆再生,预计2023年推向相关细分市场;FTM-M300DA金属薄膜厚度测量设备已实现小批量出货,已在高端制程完成部分工艺验证,非金属的膜厚量测产品也在研发中;公司用于湿法工艺设备中研磨液、清洗液等化学品供应的HSDS/HCDS供液系统设备已获得批量采购,目前以配套CMP销售为主;截至2023年5月,公司已完成对浙江鑫钰新材料有限公司(主营半导体离子注入机)的股权投资,当前公司持股浙江鑫钰新材料18%的股权,进一步巩固、强化产业链协同效应,完善公司业务布局。

  投资建议。华海清科23Q1收入和业绩同比高增长,在手订单饱满,中期内收入有望持续稳健增长。公司CMP工艺覆盖度持续提升,晶圆减薄量产机批量进入大生产线,晶圆再生产能稳步爬坡,膜厚量测、清洗等设备进展顺利,公司长期增长动力充沛。考虑到公司目前新签订单情况较为乐观,耗材维保业务逐渐贡献新的利润增长点,国产化仍有提升空间,我们小幅上修公司2023/2024/2025年收入至30.15/40.94/51.11亿元,对应PS为11.7/8.7/6.9倍,小幅上修归母净利润至8.74/12.06/15.40对应PE为40.5/29.4/23.0倍,维持“增持”投资评级。

  风险提示:收入确认受下游晶圆厂投资周期影响较大、国际贸易摩擦加剧影响供应链安全、市场竞争加剧、DEMO机台无法实现最终销售、产品验收周期较长;大额限售股解禁的风险。

  

  

  

  1、23Q1订单签署情况较为乐观,客户覆盖广度持续提升

  2022全年和23Q1收入高增长,CMP设备和配套耗材维保业务均快速成长。华海清科2022全年收入16.49亿元,同比+104.8%,23Q1收入6.16亿元,同比+76.9%,公司2022全年及23Q1收入同比高增长,主要系CMP产品突破更先进的技术节点,实现更高的工艺覆盖度,取得更多客户的批量订单,市占率不断提升,2022年CMP设备收入14.31亿元,占比87%,同比增长约106.2%;同时伴随CMP设备市场保有量不断扩大,关键耗材与维保服务等业务规模逐步放量,2022全年收入2.18亿元,占比13%,同比增长约96.4%。公司发布2023年股权激励计划,按照设定的目标,2023/2024/2025年收入同比2021年增长率不低于160%/220%/33%,即对应收入不低于20.93/25.76/32.20亿元;2023/2024/2025年研发投入同比2021年增长率不低于110%/150%/210%,即对应研发投入不低于2.51/2.98/3.70亿元。

  

  CMP设备快速放量,配套供液系统设备实现收入贡献。2022年,公司半导体设备总生产、销售、库存量分别为190、97、184台,分别同比增长86.3%、169.4%、102.2%;公司用于湿法工艺设备中研磨液、清洗液等化学品供应的HSDS/HCDS供液系统设备已获得批量采购,主要分为直接销售及作为CMP设备附属设备配套销售,目前以配套销售为主;2022年公司按销售量计算半导体设备单价同比有所下滑,主要系销量包含CMP设备和单价相对较低的供液系统设备。

  

  公司毛利率稳步提升至合理水位,盈利能力大幅提升。伴随规模化发展,公司2018年来毛利率稳步提升,目前毛利率已处于合理水平,其中减薄及湿法设备毛利率和CMP设备毛利率接近;供液系统毛利率较CMP设备毛利率低一些;膜厚测量设备由于客户需求的配置差异大而导致产品价格区间较大,较设备毛利率更高。公司2022年实现扣非净利率23%,23Q1归母净利润1.94亿元,同比+112.5%,扣非归母净利润1.67亿元,同比+114.5%,扣非净利率进一步提升至27.1%。

  

  2022年新签订单同比高增长,23Q1新签订单较为乐观。2022全年公司新签订单约35.71亿元(不含Demo订单),23Q1订单签署情况较为乐观,截至23Q1末,公司存货为23亿元,较2022年底 0.6亿元;合同负债为13.34亿元,较2022年底增加0.3亿元,尽管2022年底长江存储受美国出口管制政策影响,扩产力度相对有限,但公司23Q1合同负债依旧实现环比增长,环比增幅有限,主要系一方面合同确认收入时预付款转销比例和新签订单的预收款比例不一致,合同确认收入时的预收款转销比例,较新签订单的预收款比例高;另一方面由于不同客户的预付款比例存在差异。根据公司招股说明书,公司DEMO机台和成熟机台验收周期分别为12-18个月及3-6个月,因此当前充足的在手订单有望保证中期收入持续增长。

  

  主要客户持续贡献订单,新客户不断拓展。公司主力CMP机型300 Dual和300 X自2019年开始在华虹及长江存储放量;自2020年起,浙江驰拓、北方创新、广州粤芯、上海积塔等客户也开始贡献收入,300X高端机型也开始在长江存储等厂商实现销售;公司2022年至今持续获得长江存储、中芯国际、华虹集团、长鑫存储、上海积塔等重要客户重复订单,并积极开拓鼎泰匠芯、晶合集成等多家客户,市场占有率进一步提升。公司2022年前五大客户集中度为61.9%,第一大客户占比24.7%,前五大客户集中度较2021年降低30%左右,第一大客户占比较2021年降低42%。

  

  

  

  2、CMP设备:成熟制程工艺全覆盖,配套耗材维保业务将成为公司新的利润增长点

  公司CMP设备实现成熟制程工艺全覆盖,同时向金属CMP、先进封装、大硅片、化合物半导体等市场积极拓展。公司CMP设备在逻辑、DRAM、3D NAND芯片等领域的成熟制程完成了CMP工艺类型和工艺数量的全覆盖,部分关键CMP工艺类型成为工艺基准(Baseline)机台;公司2022年之前CMP设备中金属工艺机台占比较低,主要由于客户在商务方面的考量,但从公司2022年底新签订单情况来看,金属工艺机台订单已经占到公司机台订单总量的30%以上;公司用于先进封装、大硅片的CMP设备已批量交付客户大生产线;面向化合物半导体推出的CMP设备已在SiC、GaN、LN、LT等领域实现市场应用并取得批量销售订单;公司进一步开发了兼容6/8英寸、抛光+清洗全自动控制的CMP设备,提升了第三代半导体衬底的抛光工艺水平、自动化程度和生产效率,同时大幅减少了耗材用量,已在头部客户通过验证。

  CMP设备在较长时间内不存在技术迭代周期,设备的升级集中于模块性能的提升。CMP效果主要检测参数包括片内均匀性、片间均匀性、设备产出速率、缺陷量、清洗后颗粒物残留率、金属离子含量控制等,这些取决于CMP设备抛光驱动技术、压力调控抛光技术、智能控制系统、终点识别检测系统及智能清洗模块等的先进程度。与其他工艺环节的半导体设备相比,随着技术节点升级,CMP技术继承更好,CMP设备在较长时间内不存在技术迭代周期,应用于28nm和14nm的CMP设备差异并不显著,仅是特定模块技术的优化,例如通过对抛光模块、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以实现向下一代制程节点的过渡,因此设备中关键模块技术将是CMP技术未来发展的重要突破方向。

  公司持续推进更先进、更高性能的CMP设备开发和工艺突破,CMP设备对标荏原和AMAT。尽管AMAT和荏原的CMP设备制程水平更加先进,但相较于成熟制程的模块化工艺并未有显著差异,采用的最先进抛光头也为7区产品,因此展望华海清科CMP设备有望持续追赶。在针对抛光的边缘均匀性控制能力提升方面,华海清科开发了新型抛光头并在多个先进制程工艺实现量产应用;在先进制程的CMP后清洗方面,公司实现了清洗性能的大幅提升,形成了更先进制程CMP后清洗能力的有效突破;公司在智能工艺控制系统(SAPC)功能方面也取得了较大突破,通过机器学习算法更好地预测和调控CMP工艺的实时动态去除率、偏差值等,进一步提高了耗材全生命周期内的抛光均匀性和工艺适应性;在CMP过程的膜厚实时测量技术方面,公司持续提升Cu/Al/W等金属薄膜厚度测量能力,在客户端顺利完成了先进制程的验证和量产;在抛光形貌智能调控方面,公司提出了晶圆边缘补偿、去除率预测控制等技术方法,成功实现了在更多客户先进制程产线上的量产应用。

  公司老款CMP机型300/300Plus升级为300E,目前300E、X、T等机型均搭配自主7区抛光头。公司CMP设备以12英寸为主,根据公司招股说明书,较早的12英寸机型Universal 300/300Plus机台覆盖45-130nm,可用于氧化层(Oxide)、浅槽隔离(STI)、多晶硅栅(Poly)、金属互连(Cu)、接触孔(W)等的抛光。公司对该两款机型进行多次迭代升级,原有Plus系列升级为目前的300E系列,在清洗技术上做了提升,并配备了高精密7区抛光头。另外,公司300Dual机台面向28-65nm逻辑和2xnm存储芯片,300X和300T两款较高端机型主要面向14-28nm逻辑和1xnm存储芯片,制程进一步升级。

  

  

  

  CMP设备是运动损耗较多、材料消耗较多的半导体工艺设备,关键耗材维保业务构筑公司新的利润增长曲线。CMP设备在在运行过程中会产生大量的耗材和零部件消耗,需要在设备运行一定周期后持续维保,或进行相应模块替换以维持设备性能。当前CMP设备核心耗材为抛光头,尤其是最先进的7区抛光头成为各厂家的专利技术,控制精度达纳米级别,CMP设备厂商的7区抛光头一般由厂家自主更换和维修保护。华海清科在7区抛光头维保服务的基础上,持续开展7区抛光头关键耗材的多元化开发及验证,在客户大生产线推广顺利。随着公司CMP设备保有量的不断攀升,耗材零部件、7区抛光头维保服务等业务量也会相应提升,关键耗材维保及技术服务将成为公司新的利润增长点。参考海外半导体设备龙头,技术服务业务收入一般占比30%以上,例如,日本荏原是全球第二大半导体CMP设备厂商,2022年实现收入47.7亿美元,其中CMP设备收入大约7.2亿美元,其中技术服务收入占比超30%;全球减薄设备龙头DISCO耗材服务业务占比也为30%以上。考虑到华海清科2022年耗材维保业务收入占比仅为13.2%,对标海外CMP/减薄设备龙头厂商,耗材维保业务收入占比仍有进一步提升空间,因此公司利润水平有望进一步增厚。

  

  3、减薄设备:全球市场空间超8亿美元,公司12寸晶圆减薄机台批量进入大生产线

  晶圆90%以上厚度的衬底材料用来提高强度,背面减薄连接前道晶圆制造和后道封装测试工艺。伴随硅片和晶圆尺寸的增大,其厚度也需要相应增厚来保证硅片或晶圆在制造过程中具有足够的强度,例如6英寸和8英寸的晶圆的厚度分别为625um和725um,12英寸硅片的平均厚度为775um。对于725um厚度的12英寸晶圆,其电路层的有效厚度一般为5-10um,总厚度90%以上的衬底材料是为了保证晶圆在制造、测试和运送过程中具备足够的强度。随着芯片集成化程度提高,晶圆厚度一般越薄越好,因此,在晶圆制造完成之后,需要首先通过晶圆背面减薄(Back Grinding)工艺来降低厚度,再进行划片、键合等后续封装工艺。

  晶圆背面减薄工艺分为贴膜、磨削、贴片三个步骤。具体如下:

  1、在晶圆上贴上保护胶带贴膜(Tape Lamination);

  2、研磨晶圆背面,目前国际主流晶圆减薄设备采用物理的磨削方式,包括旋转工作台磨削和自旋转磨削。旋转工作台磨削主要用于8英寸及以下晶圆,自旋转磨削技术可用于12英寸晶圆,自旋转磨削技术将减薄膜及其上的芯片利用真空吸附到多孔陶瓷承片台上,杯型金刚石砂轮工作面的内外圆周中线调整到晶圆的中心位置,晶圆和砂轮绕各自的轴线回转,进行切进磨削;

  3、在将芯片从晶圆中分离出来前,需要将晶圆安置在保护胶带的晶圆贴片(Wafer Mounting)上。

  

  国际主流晶圆背面减薄工艺采用磨削方法,将粗磨、精磨、CMP相结合。晶圆背面减薄工艺分为磨削、抛光、干式抛光、电化学腐蚀、湿法刻蚀等,其中磨削减薄技术由于效率高、成本较低而应用最广泛,磨削技术主要包括粗磨和精磨阶段,还需要CMP工艺进行辅助。①粗磨阶段:使用的金刚砂轮磨料粒度大,砂轮每转的进给量大,单个磨粒的切深度大于临界切削深度。是典型的脆性域磨削。采用相对较大的进给速度,主要考虑提高加工效率。这个阶段占总减薄量的94%左右。这个过程会引起较大的晶格损伤,边缘崩边;②精磨阶段:所使用的砂轮磨料力度很小,砂轮每转的给进量很小,一部分磨粒的切深小于临界切削深度,属于延性域切削。另一部分的切深大于临界切削深度,属于脆性域切削。给进速度降低,可以消除前端粗磨产生的损伤,崩边等现象。占这总磨削量的6%;③抛光阶段:最后数微米的减薄采用精磨抛光,磨削深度小于0.1um,已进入延性域加工范围,此时材料加工表现为先变形,再撕裂的化学变化的方式。当晶圆较厚时,可以采用超精细研磨(Super Fine Grinding),晶圆越薄,则越需要抛光工艺。

  

  在晶圆厚度降至50um以下时,可以通过改变工艺顺序,开发新工艺来保证晶圆强度,减薄抛光一体机也逐渐成为主流的解决方案。

  1、改变工艺顺序:可以采用先划片后减薄(DBG,Dicing Before Grinding)的方法,即在第一次研磨之前,先将晶圆切割一半。按照划片(Dicing)、研磨和划片的顺序,将芯片从晶圆安全地分离出来;

  2、开发新工艺:例如使用坚固的玻璃板来防止晶圆破裂的特殊的研磨方法;又如日本DISCO采用独特的TAIKO工艺,在对晶圆进行研削时,TAIKO工艺将保留晶圆外围边缘部分,只对圆内进行研削,TAIKO工艺能够减少晶圆弯曲、提高晶圆强度等,并且经过高温工序不易有脱气现象发生,崩角现象为零;

  3、采用减薄抛光一体机:在要求晶圆 50um的厚度时,晶圆难以容忍减薄过程中的磨削对晶圆的损伤及内在应力,其刚性也难以使晶圆保持原有的平整状态,同时也会影响后续工艺的晶圆传递和搬送等。当采用一体机时,晶圆减薄、抛光、保护膜去除、划片膜粘贴等工序集合在一台设备内,晶圆从减薄一直到粘贴划片膜为止始终被吸附在真空吸盘中,能够始终保持平整状态。例如,日本DISCO的主要先进机型DGP8761三轴四卡盘全自动研削抛光机,是一种集成磨削和抛光的一体化减薄机,其加工过程是用机械手臂将晶圆从晶圆盒中取出,放到中心定位台上进行中心定位;用T1取物手臂将晶圆搬运到工作台上;进行粗研磨加工;进行细研磨加工;进行干式抛光加工去除残余应力;用T2取物手臂将晶圆从工作台上转移到离心清洗台上;进行清洗和干燥;将晶圆转移到贴膜机上。DGP8761可稳定实现厚度25um以下的12英寸晶圆减薄工艺,通过优化搬运部机构布局缩短了加工作业时间,提高了效率。

  

  

  

  2022年全球晶圆减薄市场约8.2亿美元,预计到2029年增至13.2亿美元。根据QYResearch,2022年全球减薄机市场规模约8.2亿美元,2018-2022年CAGR约为18.7%,预计到2029年将增长至接近13.2亿美元,未来6年CAGR大约6.5%。

  先进封装、Chiplet等技术需要厚度更低的超薄晶圆,将大幅提升对减薄设备的需求。芯片不断追求更高的集成度和更小的体积,3D IC等工艺得以发展,通过硅穿孔(TSV)等技术实现IC堆叠,可以有效减小IC之间互连的长度,将芯片整合成效能最佳、体积最小的状态,目前大部分的3D NAND、HBM、背照型CMOS图像传感器、智能手机SoC等先进芯片均使用2.5或3D IC技术。传统的减薄工艺一般只需要将晶圆减薄至100-200um,但在3D封装中,需要将多层芯片进行堆叠,往往需要将晶圆厚度减薄至50-100um甚至50um以下。

  1、TSV技术专为2.5D封装而生,能够实现电路小型化、高密度、多功能化。TSV(Through-Silicon Via)即硅通孔技术,是目前最先进的封装技术之一,与传统的SIP等封装技术相比,TSV的垂直连接可以允许更多数量的连接,因此具备更好的电势能、更低的功耗、更宽的带宽、更高的密度、更小的外形尺寸、更轻的质量等优势,是实现电路小型化、高密度、多功能化的首选解决方案。

  2、减薄抛光是TSV工艺中介于电镀和键合之间的重要工序。晶圆厂一般负责TSV的成型工艺,主要包括刻蚀和沉积,封装厂一般负责中段制程(MEOL),即硅通孔露出和背面金属化工艺,主要包括减薄、钝化和键合等,以及最后的封装工艺。在沉积完成后,需要电镀方法形成铜,一般采用自下而上的方法(Bottom-up);在电镀完成后,需要对晶圆进行减薄抛光来使TSV背面的铜层快速露出,一般采用机械研磨等方法将晶圆减薄至50μm甚至更薄,并采用CMP等技术露出铜通孔中的铜柱;在减薄完成之后,需要键合工艺完成用来完成通孔金属化和连接端子的晶片之间的互联。

  3、AI GPU基板上的HBM使用关键的封装工艺2.5D TSV技术,以实现DRAM各层Die之间的连接,以及HBM芯片和下方的金属凸块之间的连接,晶圆减薄是其中必不可少的工艺流程。HBM由DRAM Die堆叠而成, HBM通过TSV和微凸块连接下方的HBM逻辑控制die,逻辑控制die再通过TSV和凸块(μbump)连接下方的中介基板(interposer)。减薄后的晶圆将大大降低TSV阻抗,还会增加数据带宽、降低热阻,最终增加互连密度,减薄和键合工艺配合使用,HBM结构中DRAM die之间不再需要导电凸块,芯片的厚度将薄数倍,整体堆叠高度得以降低。经过背面减薄的晶圆厚度一般从700-800um降至70-80um,减薄到十分之一厚度的晶圆能够堆叠4-6层,经过两次减薄工艺,晶圆可以减薄至大约20um,从而堆叠16-32层。

  

  4、3D NAND结构中广泛使用DBG(切割后研磨)的减薄工艺。3D NAND在封装上的采用芯片堆叠的方法来提升元器件的存储容量,要求芯片的厚度足够的薄,传统的先磨后切的工艺在搬运过程中发生的晶片破损及切割加工时产生的背面崩裂现象,因此一般采用DISCO开发的DBG工艺。首先,将晶圆切割到所要求的芯片厚度尺寸,在完成半切割加工作业之后,先在晶片表面粘贴保护胶膜,再使用研削机进行背面研削加工。当研削到事先切入的切割槽时,晶片会被分割成一个个芯片,然后将完成分割作业的晶片通过联机系统搬运到框架粘贴机上,先实施位置校准作业,再粘贴到框架上的二合一胶膜上,然后剥离晶片的表面保护胶膜。最后,用激光或崩裂的办法把芯片粘接膜分开。

  由于CMP和减薄工艺具有较强协同性,减薄设备可看作华海清科基于CMP设备的外延拓展,长期来看,华海清科对标海外龙头DISCO,有望实现CMP+减薄的完善布局。

  DISCO是全球第一大减薄机厂商,切割、减薄、抛光设备和材料协同布局。全球主要减薄机厂商包括Disco、东京精密(TOKYO SEIMITSU)、G N、Okamoto Semiconductor Equipment Division等,CR3大约占有85%的市场份额,其中DISCO份额最高,是全球减薄设备绝对龙头。DISCO成立于1937年,最初从事半导体切割研磨抛光材料,后逐步拓展了划片机、激光切割机、CMP设备、晶圆减薄机等设备,实现设备和材料的完善布局。公司晶圆减薄设备主要包括研磨机、抛光机、研磨抛光一体机、表面平坦机、晶圆贴膜机等。

  

  DISCO设备和耗材业务收入稳健增长,毛利率和净利率均维持较高水平。DISCO公司营收从2019年的9.88亿美元提升至2022年的19.9亿美元,2022年中国大陆地区收入占比高达31%,其中减薄/抛光设备收入从1.88亿美元提升至4.97亿美元。公司毛利率水平基本稳定在60%左右,2022年提升至65%,净利率上升至29.2%。

  

  华海清科基于CMP技术自研12英寸减薄设备,量产机台已发往龙头客户端并获得先进存储、Chiplet封装等多个订单。2023年5月17日,公司全新一代12英寸超精密晶圆减薄机Versatile-GP300量产机台出机发往集成电路龙头企业,标志着公司自研的国产减薄设备批量进入大生产线。该款设备用于前道晶圆制造背面减薄工艺,是业内首次实现12英寸晶圆超精密磨削和CMP全局平坦化的有机整合集成设备,自主研发的超精密晶圆磨削系统稳定实现12英寸晶圆片内磨削TTV<1um,达到了国内领先和国际先进水平。华海清科创新开发的CMP多区压力智能控制系统,突破传统减薄机的精度限制,实现了减薄工艺全过程的稳定可控。Versatile-GP300机台现已收获包括先进存储、Chiplet封装等技术领域在内的多个订单,近期将陆续出机;另外,公司用于封装领域的12英寸超精密减薄机Versatile-GM300各项性能指标达到预期目标,已经发往客户端进行验证。

  

  4、其他业务:晶圆再生产能达8万片/月,金属膜厚量测、供液系统设备等均实现出货

  CMP工艺是晶圆再生流程的核心,公司晶圆再生业务是CMP工艺的外延拓展。晶圆再生工艺流程主要包括控挡片进行去膜、粗抛、精抛、清洗、检测等工序处理,使其表面平整化、无残留颗粒。其中,精抛是最关键的一道流程,主要通过CMP工艺完成,因此CMP工艺是晶圆再生工艺流程的核心,同时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。晶圆再生业务与CMP设备业务之间有很高的协同性,公司发展晶圆再生业务可看作是CMP设备业务的外延式拓展。公司利用自身CMP技术和再生晶圆设备将使用过的控挡片进行研磨抛光及清洗加工并收取相应加工费用,或者公司直接对外采购使用过的控挡片,进行研磨抛光清洗形成可重新使用的控挡片,向下游厂商直接销售成品再生晶圆。

  

  全球晶圆再生市场大约7-10美元,公司2022年底晶圆再生产能达到8万片/月。根据SEMI 2020年数据,从全球情况来看,12寸硅片价格大约100-120美元/片,而再生晶圆价格仅为30-40美元/片,又根据SEMI预计,2021年全球再生晶圆市场需求超过200万片/月,对应大约7-10亿美元市场。公司晶圆再生自动化生产系统、品质管理系统等信息化系统陆续建成上线并应用于晶圆再生生产,同时随着募集资金的逐步投入,晶圆再生业务已实现双线运行,截至2022年底产能已经达到8万片/月,获得多家大生产线批量订单并实现长期稳定供货。

  公司基于CMP设备三大模块的技术积累,推出金属膜厚量测设备、清洗设备、供液系统设备等配套产品。CMP设备由抛光模块、清洗模块、传送模块三大部分组成,1)抛光模块:抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙的抛光垫上,借助抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等耦合实现全局平坦化;抛光盘带动抛光垫旋转,通过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度抛光。抛光模块中更关键的技术是可全局分区施压的抛光头,其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来调节压力进而控制晶圆抛光形貌,使晶圆抛光后表面达到超高平整度,同时表面粗糙度小于0.5nm;2)清洗模块:制程不断缩减和抛光液配方更加复杂导致抛光后难以清洗,且对CMP清洗后的颗粒物数量要求呈指数级降低,因此需要CMP设备的清洗单元具备更好的清洗效果,防止清洗过程中对晶圆造成损伤。3)传送模块:主要包括用于传输晶圆的机械手、用于供液的系统等。CMP设备在较长时间内不存在技术迭代周期,但其中关键模块技术将是CMP技术未来发展的重要突破方向,公司基于对CMP设备模块技术的深刻理解,围绕CMP工艺进一步完善配套的清洗、金属膜厚量测、供液系统等设备。

  1、公司金属膜厚量测设备小批出货,非金属膜厚量测设备在研。FTM-M300DA金属薄膜厚度测量设备已实现小批量出货,在客户端表现出色,已在高端制程完成部分工艺验证,非金属的膜厚量测产品也在研发中。在CMP过程的膜厚实时测量技术方面,公司持续提升Cu/Al/W等金属薄膜厚度测量能力,在客户端顺利完成了先进制程的验证和量产;

  2、公司自研清洗设备已经批量用于晶圆再生,预计2023年推向相关细分市场;

  3、公司用于湿法工艺设备中研磨液、清洗液等化学品供应的HSDS/HCDS供液系统设备已获得批量采购,主要分为直接销售及作为CMP设备附属设备配套销售,目前以配套销售为主。

  

  

  公司业务外延拓展,参股主营离子注入机的浙江鑫钰新材料。截至2023年5月,公司已完成对浙江鑫钰新材料有限公司(主营半导体离子注入机)的股权投资,当前公司持股浙江鑫钰新材料18%的股权,进一步巩固、强化产业链协同效应,完善公司业务布局。

  风险提示

  1)收入确认受下游晶圆厂投资周期影响较大

  晶圆厂系半导体专用设备的下游客户,晶圆厂产能投资规模决定了半导体专用设备的市场空间。晶圆厂的扩产投资受到集成电路终端产品销售市场变动、晶圆厂新技术导入计划、晶圆厂对于未来行业发展判断的影响,具有一定的周期性。如果下游晶圆厂的产能投资强度降低,公司将面临市场需求下降的情况,对于公司的经营业绩会造成不利影响。

  2)国际贸易摩擦加剧影响公司供应链安全的风险

  近年来,美国和中国之间互相在特定领域加征关税或设置其他贸易壁垒。由于国内半导体产业起步较晚,半导体设备上游零部件行业与海外同行业先进水平存在一定差距。国际知名半导体零部件供应商在产品机械精度、产品使用寿命等方面较国内零部件供应商更为成熟。目前,公司部分零部件的最优选择仍为美国、英国、日本、韩国等国外供应商。如果国际贸易摩擦进一步加剧,可能出现上述国外供应商受相关政策影响减少或者停止对公司零部件的供应,进而影响公司产品生产能力、生产进度和交货时间,降低公司的市场竞争力。

  3)Demo机台无法实现最终销售的风险

  公司产品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,主要采用库存式生产和订单式生产相结合的生产模式。订单式生产,指公司与客户签署正式订单后进行的生产活动。库存式生产,指公司尚未获取正式订单便开始的生产活动,包括根据Demo订单或较明确的客户采购意向启动的生产活动。

  对于Demo机台,通常在公司与客户充分沟通产品型号、参数、配置等信息,便开始组织生产,完工后以Demo订单的形式发往客户端进行验证。一般在Demo机台获得客户端验证通过后,客户才会下达正式订单进行采购。

  如果遇到集成电路产业景气度大幅下滑、客户需求大幅减弱、订单意外取消等不利因素,可能导致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。

  4)产品验收周期较长风险

  晶圆制造属于高精密制造领域,对产线上各环节的良率要求极高,任何进入量产线的设备均需经过长时间工艺验证和产线联调联试。特别是对薄膜沉积设备而言,由于薄膜是芯片结构的功能材料层,在芯片完成制造、封测等工序后会留存在芯片中,薄膜的技术参数直接影响芯片性能。生产中不仅需要在成膜后检测薄膜厚度、均匀性、光学系数、机械应力及颗粒度等性能指标,还需要在完成晶圆生产流程及芯片封装后,对最终芯片产品进行可靠性和生命周期测试,以衡量薄膜沉积设备是否最终满足技术标准。因此,晶圆厂对薄膜沉积设备所需要的验证时间相比其他半导体专用设备可能更长。

  对于新客户的首台订单或新工艺订单设备,一般从前期的客户需求沟通、方案设计、样机试制、场内工艺测试与调优到客户端样机安装调试、工艺验证到最后的工艺验证和产品验收通过,整个流程需要时间较长;对于重复订单设备,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,从出货到设备验收则较短。验收周期时间波动主要是受到客户产线条件、客户端安装调试、客户工艺要求调整、客户验收流程限制以及其他偶然性因素的影响。

  如果受某些因素影响,公司产品验收周期延长,公司的收入确认将有所延迟。另外,可能存在公司设备验收不通过、收款时间延后等风险,增加公司的资金压力,影响公司的财务状况。

  5)大额限售股解禁的风险

  根据公告,华海清科2023年6月8日有5077.42万股限售股解禁,占总股本比例47.6%,考虑到公司上市以来浮盈较多,解禁后或有股东减持风险。

  参考报告

  1、《华海清科(688120):新签订单同比高增长,CMP、减薄、再生等产品持续拓展》2023-04-25

  2、《华海清科(688120):全年业绩同比高增长,盈利能力快速提升》2023-01-20

  3、《华海清科(688120.SH)新股分析:国内CMP设备龙头加速国产替代,耗材及维保业务构筑第二利润曲线》2022/06/05

  

有问题请联系 767871486@qq.com 商务合作广告联系 QQ:767871486
www.chaguwang.cn 查股网