半导体风向标③中微公司“小步快跑”：晶圆扩产潮下的刻蚀机国产化之路

21世纪资本研究院 张赛男 实习生谢韫力 上海报道

在半导体产业链上，设备环节一直是最炙手可热的细分赛道。缺芯潮在带动上游晶圆厂扩产的同时，最有望获得收益的就是半导体设备；加上设备是国内半导体产业链最为“卡脖子”环节，谁具有技术先进性、能够进行本土化替代，谁便具有了“话事权”。

从产品结构来看，目前供应的半导体设备主要为IC制造设备，其占半导体设备的比重约为80%；在这些IC制造设备中，以光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备为主，据SEMI数据，当前这三类半导体设备分别约占半导体设备的24%、20%和20%。

在过去两年的市场上，闻“光刻机”而涨的现象不在少数，尽管与业内顶尖龙头相比，国内厂商在半导体设备生产领域仍有较大差距，但在芯片生产过程中，薄膜制造机、等离子体刻蚀机发挥的作用，并不比光刻机弱。

在A股市场上，中微公司（688012.SH）便是目前国内半导体刻蚀设备龙头。4月15日，21世纪资本研究院参与了公司的2021年度业绩说明会，结合说明会的内容，本期“21硬核投研”试图为投资者解读，这家国产刻蚀设备厂商到底具有多少含金量？未来的增长点又在何处？

毛利率、新订单齐升

财报显示，中微公司2021年实现营收31.08亿元，同比增长36.72%；归属于上市公司股东的净利润为10.11亿元，同比增长105.49%；更为亮眼的是公司实现扣非净利润3.24亿元，同比增长1291.1%。

出色的业绩答卷受益于半导体设备市场的蓬勃发展，体现在年报数据上，是中微公司产品量、价齐增。

众所周知，半导体设备需求增长的核心逻辑是下游晶圆厂积极扩产。缺芯叠加涨价潮之下，去年台积电、三星、联电中芯国际等晶圆代巨头，德州仪器、英特尔、士兰微等IDM巨头都纷纷抛出扩产计划。Gartner预估，2021年全球芯片制造业资本支出将达到1460亿美元，较疫情爆发前的2019年则增长约50%。

国信证券研报显示，一条新建的晶圆产线65%资本开支出自晶圆制造设备，仅20%来自厂房建设，15%为封装测试设备等。进一步细分设备，Gartner统计，2021年全球刻蚀设备占晶圆制造设备价值量约21.59%。因此，以刻蚀设备为主营业务的中微在晶圆扩产大环境下的受益程度不言而喻。

这种需求增长直接体现在客户订单上。2021年中微公司新签订单金额同比增长90.5%，达41.3亿元，较去年增加19.6亿元，以刻蚀订单为主。21年产品付运腔体数由上年295腔增长66.4%达491腔。

客户方面，中微公司的客户有不少半导体龙头，包括长江储存、歌华电子、台积电、SKHynix、中芯国际、格罗方德、意法半导体等，说明其获得部分一流半导体企业认可。

值得注意的是，中微公司105.49%的净利润增速远超36.72%的营业收入增速，这与毛利率提升有关。

一方面是因为本身毛利率就高的刻蚀设备的收入占比增加。2021年中微刻蚀设备收入占比达64.48%，较去年增长7.97%。华泰证券认为，“中微公司的刻蚀设备下游客户主要是集成电路制造商、半导体封测厂商，定制化程度高，综合毛利率较高。”在业绩发布会上，中微财务负责人陈伟文也介绍，“公司刻蚀设备毛利率为44%左右。”

另一方面，公司另一大产品MOCVD设备毛利率大幅增长18.65%。今年3月接受调研时，中微公司将MOCVD毛利率大涨解释为，“新的产品型号Prismo UniMax主要针对Mini-LED设计，产品性能、复杂性提高很多，提供更多的价值增量给用户。”

不过也需注意，2021年公司MOCVD设备收入为5.03亿元，较2020年增长仅1.53%，该设备毛利率高、收入增长却小，公司将这种不匹配归结为下游市场原因以及新签署的Mini-LED MOCVD设备规模订单尚未确认收入。

虽未解释下游市场原因，不过21世纪资本研究院注意到，中微在去年8月被问及LED市场的什么变化导致MOCVD增速下降时称，LED MOCVD主要用于生产氮化镓基LED的外延片，目前以通用照明为主要市场。近年来，LED的应用迅速扩大，但是通用照明领域新增扩产较少，不过其判断随着碳化硅等应用市场扩大，MOCVD需求也将上升。

核心设备含金量几何

中微公司业务集中，专注半导体细分领域，其所处的细分行业为半导体设备中的刻蚀设备业和LED设备中的MOCVD设备业，主要为集成电路、LED外延片、功率器件、MEMS等半导体产品的制造企业提供上述设备。

2021年公司刻蚀设备、MOCVD设备收入合计25.07亿元，占公司总收入80.66%，其中刻蚀设备收入达20.04亿元，支撑公司业绩。

据悉，半导体制造分为前道工艺（晶圆制造）和后道工艺（封装），前道工艺有提纯、拉晶、整型、切片、研磨、刻蚀、抛光等。其中刻蚀是将晶圆表面不需要的材料逐渐去除，常用设备有刻蚀机等。按工艺刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀，集成电路中需要多种类型的干法刻蚀工艺，应用硅片上各种材料。根据刻蚀的材料，干法刻蚀又分为介质刻蚀、硅刻蚀和金属刻蚀三大类。

从下游半导体行业刻蚀的应用来看，业内认为介质刻蚀、硅刻蚀都是市场主要需求点，拥有47%-48%的市场空间，因此介质刻蚀机与硅刻蚀机需求场景较多。而A股两家半导体刻蚀设备龙头中，北方华创（002371.SZ）优势在硅刻蚀和金属刻蚀领域，中微公司则在介质刻蚀上较强。

中微公司在2004年成立时就开发CCP刻蚀设备，用于刻蚀氧化物、氮化物等硬度高、需要高能量离子反应刻蚀的介质材料。2012年又着手开发ICP刻蚀设备，应用于刻蚀单晶硅、多晶硅等材料。

两大刻蚀产品里CCP又是公司核心竞争设备，陈伟文透露，“2021年CCP营收14.93亿元，ICP营收5.1亿元。”

中微公司CCP在客户端已有一定占有率，华创证券指出，“中微CCP设备2020年在国内逻辑器件的两家头部厂商中市场份额达到39%，且已进入台积电、联电、格罗方德等海外晶圆厂中。”

据公司披露，2022年CCP保持着竞争优势，在国内外一线客户的逻辑和存储芯片制造生产线上，包括先进的5纳米芯片生产线和下一代的试生产线上，提升市场占有率。虽未披露5nm客户，但21世纪资本研究院注意到，台积电是公司重要客户，其5nm产线已在2020年量产，并且3nm制程预计将与2022年下半年量产。

同时，中微公司ICP刻蚀设备2021年在客户端取得进展，有诸多客户的工艺认证并获得重复订单。公司董事长尹志尧介绍，“去年共交付ICP刻蚀机付运134腔，同比增长232%。陈伟文称，“ICP是公司高速增长的产品线，21年营收同比增长223%。”

西南证券研报亦指出，“中微公司CCP设备下游市占率持续提升，ICP设备随客户验证加速迎来放量是公司未来最大看点之一。”

从技术水平看，目前晶圆制造工艺迭代迅速，正向10纳米-7纳米-5纳米等更高制程推进。中微公司刻蚀设备已应用于全球先进的7纳米和5纳米的集成电路加工制造生产线，在研究更先进的工艺。与此相较的北方华创，其28纳米硅刻蚀机进入产业化阶段，14纳米刻蚀机正在产线验证中，仍停留在14纳米阶段。

而放眼全球，海外龙头垄断明显。根据Gartner统计数据，2020年全球干法刻蚀设备行业市场集中度较高，其中泛林半导体以46.71%的市场份额排在第一位，东京电子、应用材料也分别有26.57%和17.96%的份额。国内中微公司、北方华创则各占1.37%、0.89%的份额，国内厂商尚处于追赶阶段。

中微在去年5月投资者会上被问及技术水平与市占率不符时，坦言高端设备放量主要依靠客户需求，而非客户渠道拓展，从中可以看出其市场开发难度。

国金证券分析中微公司竞争力时认为，中微产品和技术还有升级空间，由于技术及稳定性的关系，中微公司80－90%的刻蚀设备仍集中在单价及毛利率较低的非关键CCP介质刻蚀设备。不过中微单价较有竞争力，为了更快速切入主流客户市场与美、日、欧刻蚀设备大厂竞争，估计中微同等级刻蚀设备单价比同业低20%以上，但成本并没有低20%以上。

中微的技术投入直观地体现在研发数据上，2019-2021年公司投入分别为2.33亿元，3.3亿元，3.97亿元，营收占比各为21.8%、28.1%、23.4%。主要投入在改善设备性能、满足先进逻辑芯片和高密度存储中DRAM和3DNAND芯片的不同刻蚀需求；新的技术节点上薄膜沉积设备的需求；第三代半导体设备市场，重点开发MicroLED应用专用MOCVD设备等。

不过需要指出的是，虽然中微投入比例大，但金额和国际龙头比仍有差距。西南证券的统计显示，2019年泛林半导体研发费用投入达81.32亿元，其2004年—2009年，研发投入平均占比为14.8%。AMAT也在09年投入141.5亿元，其研发投入一直保持在10%左右。

据悉，刻蚀机工艺技术壁垒较和市场垄断都较高，尤其是先进制程设备下游客户要求，相关核心技术仅有少数厂商突破。在技术持续更替中若无能力持续研发，企业的竞争力逐渐下降，导致份额逐步压缩，最终就会知少数头部企业瓜分蛋糕竞争，未来以中微为代表的设备厂商能否追上国际龙头乃至弯道超车都尚需时间证明。

实际上，尹志尧在2020年曾坦言，“对于一些最高端的刻蚀应用，如存储器件的极高深宽比介质刻蚀和逻辑器件的大马士革刻蚀等应用上，中微的刻蚀机还有不足之处，需要进行进一步技术创新、设备升级。”

未来增长逻辑

对于中微公司的未来增长逻辑，21世纪资本研究院认为，无外乎本土替代和晶圆扩产两大因素驱动。

根据芯谋研究，2020年中国大陆半导体前道设备（半导体前道即晶圆制造，其中刻蚀机、光刻机、薄膜沉积为前道核心三大设备）采购额中，国产设备比例仅为7%，而美国/日本设备比例为53%、17%。

但刻蚀机是我国少数与国际相比能具备一定竞争力半导体核心设备。民生证券据采招网数据分析，2021年干法刻蚀国产采购为35台，比例为34%，去年该比例为33%，在20-21年都维持较高的国产化率。中标结果看，2021年国产设备厂商中标数前几名为北方华创、盛美、中微、芯源微、屹唐、拓荆等，国内三大刻蚀设备龙头均在列。

国盛证券认为，目前国内设备的国产化处于起航阶段。以长江存储、华虹无锡、华力集成的招投标数据进行分析，这三家晶圆厂的刻蚀环节上，国内设备产线的国产化率(以机台数量计算)平均约为20%-30%，国产刻蚀设备正加速导入。

而晶圆厂扩产带来的设备投资增长是则带动设备厂商业绩增长的直接动力。近期众多晶圆工厂公布资本开支计划，SEMI预测，全球用于前端设施的晶圆厂设备支出预计将在2022年同比增长18%至1070亿美元。晶圆扩产为全球半导体设备企业提升市场天花板。

国盛证券指出，先进制程的资本开支越来越大，7nm投资在100亿美元，5-3nm投资则在200亿美元。据SEMI统计，从2020年到2024年，将有60座12 英寸晶圆厂新建或者扩建，其中大陆有15座，据测算大陆内资晶圆厂12和8英寸潜在扩产产能为120及42万片/月，预计新制程、新产能将推动半导体设备需求增长。

与此对应，中微近年投资步伐迅速，去年7月中微公司募资逾82亿元，投入基地建设项目、中微临港总部和研发中心项目、科技储备资金。

尹志尧解释称，“目前行业发展潜力大，现在投资成本低，土地也比较容易易拿到，投资建厂是基于未来15年发展的布局。南昌产业基地在2021年6月投入使用，临港产业基地于今年12月使用，中微到2023年厂房面积将是现在的15倍以上。”

但是高景气度判断中也有其他论调。SEMI称，晶圆厂设备支出历来是周期性的，通常增长一到两年，然后下降的时间大致相等。数据显示，从2016年开始，半导体行业的晶圆厂设备投资连续三年保持增长。因此，晶圆设备需求会不会迎来拐点还需谨慎判断。

除刻蚀设备业务外，投资者对中微MOCVD LED的未来抱以期待。

MOCVD设备是LED制造的关键设备，设备采购金额一般占LED生产线设备总投入的一半以上。GGII统计2021年LED产业链超过8成的投资集中于LED显示尤其是Mini/Micro-LED领域，Mini-LED产能投资推升了MOCVD需求。

中微公司正是MOCVD设备重要提供商，根据HIS Markit统计，2018年中微公司的MOCVD占据全球氮化镓基LED用MOCVD新增市场的41%；尤其在2018年下半年，中微的MOCVD占据了全球新增氮化镓基LED MOCVD设备市场的60%以上，此前中微曾称随着下游应用市场扩展，看好MOCVD发展。

在供应链稳定性上，尹志尧在业绩会上介绍，“公司有700个供应厂商，450个活跃厂商，目前CCP刻蚀机材料零部件供应中国内有61%，美国9.53%，ICP国内为59.48%，美国为12.29%，MOCVD国内为80%左右，美国5.51%，明白产业链产业管理是重要一环，已逐步增加国内厂商替代，保障供应安全。”

针对近期上海的疫情影响，公司董事、副总经理杜志游称，“公司除研发、生产员工外，其余都居家办公，目前封闭管理100余名员工，保障生产出货。”

“疫情和零部件短缺下，行业供应链紧张，公司在与供应上游沟通，让其调整供应配额与优先级；其次，公司帮助缓解供应商的供应链压力，也会找第二、第三供应商分流供应；而且由于柔性制造优势，根据零部件交货计划，调整生产，目前公司是100%交货率。”杜志游说。