半导体行业深度报告（六） 刻蚀机：技术追赶步履不停，国产替代空间充裕

半导体行业深度报告（六）

刻蚀机：技术追赶步履不停，国产替代空间充裕

Ø 刻蚀工艺是半导体加工的核心环节之一，多种技术途径各有优缺点，并行发展，先进芯片制造工艺对刻蚀设备的性能和数量上的要求均有提升。薄膜沉积、光刻和刻蚀是半导体制造的三大核心工艺。刻蚀是一种通过物理或化学的方法，有选择地去除部分薄膜层，从而在薄膜上得到所需图形的手段。当前，干法刻蚀占据市场规模的90%左右，因其能保证细小图形转移后的高保真性，在图形转移中占据主导地位。湿法刻蚀因其成本、速度的优势，多用于特殊材料层的去除和残留物的清洗，以及制造光学器件和MEMS等领域。CCP和ICP是常见的干法刻蚀技术，在介质刻蚀、金属刻蚀、硅刻蚀等应用领域各有千秋，另有ALE这一新兴刻蚀方法，在先进制程上具备优势。随着逻辑芯片制程不断减小、3D NAND存储芯片堆叠层数不断增加，晶圆加工行业对刻蚀设备的数量与性能需求也不断增加。

Ø 国内晶圆厂扩产劲头不停，中国大陆刻蚀设备需求有望逆势扩张，关注存储与龙头代工厂扩产带来的设备机遇。据华经产业研究院统计，刻蚀设备市场规模在各类半导体设备中增速最高，2011-2021年年复合增长率达16.39%，2022年中国刻蚀设备市场规模为375.28亿元，预计2023年有望达到500亿元。在全球晶圆代工增速放缓背景下，中国大陆晶圆厂有望实现逆势扩张，且12英寸产能增幅较大。根据全球半导体观察不完全统计，中国大陆当前12英寸晶圆加工产能为160.7万片/月，仅占总目标产能的37.65%，为刻蚀设备的需求留出空间。中芯国际、华虹公司均于三季度宣布扩产计划，体现强劲信心。TrendForce数据显示，2023-2027年全球晶圆代工成熟制程（28nm及以上）及先进制程（16nm及以下）产能比重大约维持在7:3，短期内国内晶圆代工对刻蚀设备需求增长更多体现在成熟制程相关产品。

Ø 刻蚀市场由海外巨头寡头垄断，我国刻蚀设备国产化率约为20%，国产替代空间广阔，先进制程设备研发进展值得长期关注。Gartner数据显示，2020年刻蚀行业三大龙头Lam Research（LRCX）、东京电子(TEL)及应用材料（AMAT）共占据全球90.24%。据智研咨询统计，现阶段中国刻蚀设备国产化率约在20%左右。刻蚀设备的研发设计需要超前于芯片生产，要求持续的研发投入和产业生态支持。我国刻蚀设备企业相对创立较晚，面对海外寡头厂商的技术、经验、资源积累，仍有一定的追赶空间。中国等离子刻蚀设备已打破海外垄断，部分设备达到国际先进水平，具备一定的国际竞争力，中微公司已有产品进入台积电5nm生产线。目前，我国刻蚀设备的研发已进入对先进制程前沿领域。

Ø 建议关注刻蚀设备赛道优质标的。（1）中微公司：国产刻蚀设备先进制程领导者。中国半导体刻蚀、MOCVD设备龙头，客户覆盖海内外知名厂商，其产品覆盖了半导体集成电路制造、先进封装、LED 生产、MEMS 制造等领域。公司CCP刻蚀设备已应用于台积电5nm生产线。在3D NAND芯片制造环节，公司的等离子体刻蚀设备可应用于64层和128层的量产。（2）北方华创：半导体加工一体化方案供应商。通过内生研发与外延并购，公司业务版图不断扩展。目前，公司主营半导体装备、真空装备及锂电装备，以及精密元器件业务，半导体设备收入占比77.99%。在刻蚀设备领域，公司产品覆盖硅刻蚀、金属刻蚀、介质刻蚀。公司尤其在国产ICP刻蚀技术方面具备领先地位；应用于集成电路领域的硅刻蚀机已突破14nm技术，进入主流芯片代工厂。

1. 半导体制造工艺发展不断对刻蚀行业提出挑战

1.1.刻蚀是半导体加工的核心环节之一

（1）半导体加工是指在一个晶圆上完整构造多层集成电路（Integrated Circuit，IC）的过程。通过一系列特定的工艺，晶体管、二极管、电容器、电阻器等一系列元器件被按照一定的电路互联并集成在半导体晶片上，封装在一个外壳里，使之能够执行特定功能，这也就是人们常说的芯片。一般来说，集成电路上可容纳的元器件数目越多，芯片性能就越好。一个先进的集成电路器件通常包含几十层的复杂微观结构，加工时需要一层一层地建造，总计可以达到数百至上千个步骤，复杂的结构和步骤需求对半导体加工设备的成功率提出了极高的要求。

（2）薄膜沉积、光刻和刻蚀是半导体制造的三大核心工艺。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，刻蚀工艺是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。一片晶圆的制造需要数十层光罩，通过不断循环这三个步骤，所有光罩表面的图形被逐层转移到晶圆上，使其具备所需要的结构和功能，由此可用于后续封装测试。在每一层的加工过程中，刻蚀工艺、被刻蚀的材料、以及操作深度等都可能有所不同。

1.2.刻蚀工艺方法多样，多种技术路线并行

（1）刻蚀设备是半导体器件加工的上游核心环节之一，上游零组件逐步国产化，下游晶圆扩产逐步带动国产设备技术进步与占有率提升。1）刻蚀机产业链的上游为各类零件及系统的生产供应商，主要分为预真空室、刻蚀腔体、供气系统、真空系统四大部分，各个环节均涉及一定的核心零部件。目前国内已有多家厂商涉足相关核心零件的生产，未来有望实现全方位的国产替代。2）产业链下游则为半导体器件生产厂商，根据其经营模式可分为Fabless模式下的晶圆制造商，及垂直整合模式下的制造商。前者受芯片设计厂商的委托，提供晶圆制造服务，如台积电、中芯国际等。后者则独立完成集成电路设计、晶圆制造、封测等全部环节，只有如英特尔、三星等少数大型企业采取此模式。

（2）当前，干法刻蚀占据市场规模的90%左右，在图形转移中占据主导地位，湿法刻蚀独具成本优势，二者各有用途、长期并存。刻蚀技术可分为干法等离子刻蚀与湿法化学浴刻蚀两大类。1）干法刻蚀通常是通过等离子体或高能离子束对晶圆表面进行轰击，包括化学性的等离子刻蚀、物理性的溅射刻蚀、以及物理化学性的反应离子刻蚀。干法刻蚀能实现各向异性刻蚀，保证细小图形转移后的高保真性，因此一个完整的干法处理流程通常是器件设计者的首要选择。2）湿法刻蚀则通过化学试剂与晶圆的接触进行腐蚀，在集成电路的加工中对小于3μm的尺寸难以精确控制刻蚀的形貌，会对设定的线宽造成影响，但湿法刻蚀在成本、速度等方面更具优势，常用于特殊材料层的去除和残留物的清洗。湿法刻蚀还可以用于制造光学器件和MEMS（微机电系统）等领域。

（3）根据被刻蚀的材料不同，刻蚀工艺又可分为介质刻蚀、硅刻蚀和金属刻蚀。在晶圆加工的流程中，不同的材料被应用于不同部位。对一片晶圆的加工同时涉及到针对多种材料的刻蚀工艺。对刻蚀设备的选择需要对材料及加工目的进行综合考虑。

在当前的应用中，电容性等离子刻蚀CCP与电感性等离子刻蚀ICP是最常见的刻蚀技术，在不同材料领域都有所覆盖。

CCP：能量高、精度低，常用于介质材料刻蚀，诸如逻辑芯片的栅侧墙、硬掩膜刻蚀、中段的接触孔刻蚀、后端的镶嵌式和铝垫刻蚀等，以及3D 闪存芯片工艺（氮化硅/氧化硅）的深槽、深孔和连线接触孔的刻蚀等。

ICP：能量低、精度高，主要用于硅刻蚀和金属刻蚀，如硅浅槽隔离（STI）、锗（Ge）、多晶硅栅结构、金属栅结构、应变硅（Strained-Si）、金属导线、金属焊垫（Pad）、镶嵌式刻蚀金属硬掩模和多重成像技术中的多道刻蚀工艺。

（4）在等离子刻蚀的基础上，业内新热点原子层刻蚀（Atomic Layer Etching，ALE）在先进制程中应用场景广阔，有望成为未来趋势。ALE是一种新的刻蚀工艺技术，能够将刻蚀精确到一个原子层（0.4nm），要求刻蚀过程均匀地、逐个原子层地进行，并停止在适当的时间或位置。其优点在于刻蚀选择性极高，且可以将对晶圆表面的损伤控制到最小。ALE可能的应用范围非常广泛，包括要求对硅表面零损坏的界面氧化物刻蚀及鳍状栅（FinFET）相关刻蚀，要求去除极少量材料的鳍结构和浅槽隔离（STI）结构的修正，要求零残留物的侧墙式多次成像工艺中的刻蚀等。以FinFET为例，随着行业从10nm向7nmFinFET发展，鳍片之间的沟槽或间隙将缩小到10 至15 埃或5个原子宽。较现有技术而言，ALE可以更有选择性地去除部分原子，而不损伤周围结构。然而，目前的ALE设备距离理想应用仍有一定距离，并不能完全实现零损坏。此外，其多转换步骤的循环方式造成刻蚀速率极低，这在生产应用上也是一大弱点。更精确的调控能力、更低的等离子体流能量、更少的循环步骤等都是ALE当前的发展方向。

1.3.先进逻辑与存储芯片技术对刻蚀性能与数量均有提升

（1）逻辑芯片领域，随着先进制程不断发展，栅极宽度越小，加工过程中对刻蚀步骤的数量需求越高。更小的制程是集成电路研发生产的不懈追求。工艺越先进，晶体管栅极宽度纳米数越小，芯片的性能也将随之提升。当前国际上高端量产芯片从7nm向5nm、3nm甚至更小的尺寸发展，其核心工艺必须借助刻蚀机的多次刻蚀来实现。据国际半导体产业协会测算，一片7nm集成电路所经历刻蚀工艺140次，较28nm生产所需的40次增加2.5倍。此外，更多的步骤、更小的尺寸以及不同的材料对刻蚀机的数量、精度、重复性等都提出更高的要求。

（2）3D NAND存储芯片堆叠层数不断增长，涉及的刻蚀步骤繁多，对设备的性能及数量都提出需求。1）基于NAND闪存芯片的产品能够快速处理数据，是当今存储卡、USB、固态硬盘等数字数据存储方式背后的核心元件。当下主流的3D NAND存储是在垂直层面上增加存储单元，从而倍数扩张晶圆上的单元数量，增大存储容量；2）3D NAND的构建极大程度上依赖沉积和刻蚀工艺，无论是已经投入量产的64层和128层，还是正在研发中的超300层 3D NAND，都是增加了堆叠的层数，这对刻蚀设备的深宽比提出了要求；3）在现有技术下，堆叠层数越高，重复工艺次数越多，沟道孔洞等非重复性节点单次操作耗时更长，导致部分加工节点对刻蚀设备的需求可随堆叠层数的增加而同比例增长。3D NAND的技术发展将为刻蚀设备的需求带来新的增长动力。

（3）高深宽比刻蚀是3D NAND生产中的核心难点。在晶圆上交替沉积多层不同材料形成的薄膜后，刻蚀设备要在其上蚀刻出狭长的垂直孔状结构，形成沟道孔。一片3D NAND晶圆上包含数十亿的沟道孔，每个孔的深宽比超过40：1，即高度约为宽度的40倍。在实际加工过程中，深度不足、上下宽度不一致、通道扭曲等都是常见的技术难点。要实现均匀一致的沟道孔，生产层数更多的3D NAND产品，除芯片设计及加工流程上的改进外，也要求刻蚀设备在高深宽比（High Aspect Ratio, HAR）特征上的不断提升。阶梯刻蚀则是在整个3D堆叠上的每对介质膜边缘制造出等宽的“阶梯”，是将存储单元连接到器件底部的关键步骤。由于这一过程具有广泛的重复性，所以按严格的工艺控制和高吞吐率进行刻蚀至关重要。

（4）堆叠层数的增加同时带来了对刻蚀设备数量需求的增长，在沟道孔洞等加工节点，刻蚀设备用量与堆叠层数呈同比例增加。刻蚀设备的数量在3D NAND的生产所需设备中占比较高，并且随着堆叠层数的增加，刻蚀设备用量不断攀升。以某种3D NAND技术路线为例，在150 k/月假定产能下堆叠层数由32层增加至128层，刻蚀设备占比由34.90%升至48.40%。就加工节点而言，沟道孔洞、阶梯、狭缝对刻蚀设备的需求受层数影响最大，阶梯刻蚀的设备用量与堆叠层数完全呈同比例增长关系。除堆叠层升高带来的重复性步骤增加外，待刻蚀膜厚增加带来的单次刻蚀加工时间延长也迫使工厂采购更多的刻蚀设备以维持产能。

2.受晶圆代工产业波动影响，需求恢复可期

2.1.半导体行业快速增长带动刻蚀设备需求

（1）半导体行业虽具有一定的周期性，但整体仍呈现快速增长态势，以AI和5G为代表的技术创新将带来新需求，为半导体行业带来新的增长动力。根据WSTS数据，中国半导体市场销售规模从2014年的913.75亿美元增长至2021年的1925亿美元，年复合增长率为11.23%。我国对半导体的需求随着信息技术的不断进步和消费水平的不断提高而同步增长。2021年，中国市场的半导体销售额占据全球市场总额的34.6%。在以互联网、大数据、云计算、物联网、人工智能、5G等为代表的高新技术产业和战略性新兴产业的快速发展下，中国及世界范围内对半导体器件的需求仍将不断扩张。

（2）中国刻蚀设备未来市场规模依然可期，短期内面临增速放缓压力。据华经产业研究院统计，刻蚀设备市场规模在各类半导体设备中增速最高，2011-2021年年复合增长率达16.39%，2022年中国刻蚀设备市场规模为375.28亿元，预计2023年有望达到500亿元，在全球刻蚀设备增长遇冷的环境下，我国2023年刻蚀设备市场增速也有所放缓。根据Gartner统计数据，全球集成电路制造干法刻蚀设备市场规模在2020-2025年期间发生一定波动，预计2025年市场规模约为181.85 亿美元，年复合增长率约为5.84%。但随着集成电路技术不断发展，对刻蚀设备的性能和数量要求不断提高，以及当下核心设备国产化的主流趋势，刻蚀行业前景依然可期。

2.2.当前晶圆代工产能扩张放缓，大陆市场有望迎来升温

（1）全球晶圆代工产业进入一定程度的增速放缓时期，预计2024、2025两年资本支出增长率为-2.1%和-9.2%。据Gartner统计预测数据显示，全球晶圆代工产业在经历了一段时间的快速增长后，迎来一定程度的周期波动，产线产能扩张减缓，资本开支投入呈下降态势，预计2026年可能出现温和回升。2022年，行业内贡献了超半数以上资本开支的台积电两次宣布下调对当年资本开支的预算，由年初的440亿美元减到最终的360亿美元。

（2）中国大陆晶圆厂仍处于产能扩张阶段，12英寸产线扩产空间较大，保障刻蚀设备需求。据全球半导体观察不完全统计，大陆预计至2024年底将建立32座大型晶圆厂，包括正在建设中的晶圆厂22座，以及未来中芯国际、晶合集成、合肥长鑫、士兰微等厂商计划建设10座，其中在建或计划中12英寸晶圆厂共计24座，占扩产比例的75%。具体产能方面，大陆目前12英寸晶圆月产能160.7万片，规划月产能423.3万片，现有产能占比37.96%，8英寸月产能99.1万片，规划月产能155万片，现有产能占比63.94%。长期来看，12英寸产线产能扩张空间可观。大陆晶圆代工巨头中芯国际、华虹公司均于三季度宣布产能扩建计划，体现国内晶圆厂在当前国际环境下逆势扩张的强劲信心。晶圆代工行业扩产计划的不断推进也为刻蚀设备的需求增长保证了充足空间。

（3）在产能分布方面，成熟制程芯片占七成以上，关注28nm及以上刻蚀设备的需求增长。据TrendForce集邦咨询统计，2023-2027年全球晶圆代工成熟制程（28nm及以上）及先进制程（16nm及以下）产能比重大约维持在3：1左右。中国大陆由于致力推动本土化生产等政策与补贴，扩产进度最为积极，预估中国大陆成熟制程产能全球占比将从今年的29%成长至2027年的33%。在此背景下，值得关注对28nm及以上刻蚀设备的需求增长。

3.寡头垄断格局，国产替代空间广阔

3.1.海外龙头主导刻蚀市场

刻蚀设备市场格局高度集中，海外三大厂商占据总市场份额的90.24%，呈寡头垄断格局。2020年，刻蚀行业前三大厂商Lam Research（LRCX）、东京电子(TEL)及应用材料（AMAT）的市场份额分别为46.71%，26.57%，16.96%。占据前十地位的中国企业包括中微公司、北方华创、屹唐股份，占比分别为1.37%，0.89%和0.1%。就我国本土市场而言，据智研咨询统计，现阶段中国刻蚀设备国产化率约在20%左右，较全球份额相比有所提升。究其原因，海外厂商普遍成立时间较早，在技术经验、客户资源、生态体系等方面均有较深积累，国产厂商均在千禧年后成立，且主要客户均为国内晶圆厂，经验资源仍然欠缺。但在当前国内厂商技术研发不断突破、国产替代趋势不断深入，这一寡头垄断格局终将迎来变革。中国海关进口数据显示，自2022年起我国进口刻蚀设备数量有所下降，设备单价逐渐升高，侧面反应国产刻蚀设备逐渐满足我国晶圆厂的生产需求，在出厂数量和技术水平上均有所提升。

3.2.高技术壁垒决定高行业集中度

刻蚀设备工艺复杂，行业技术壁垒较高，我国厂商仍有追赶空间。刻蚀设备的研发涉及等离子体物理、射频及微波学、结构化学、微观分子动力学、光谱及能谱学、真空机械传输等多种科学技术及工程领域学科知识的综合应用。在高水平刻蚀机的研发生产过程中，核心know-how掌握、持续的研发投入与人才积累、多年的实验和实践经验积累、上游优质零部件供给、下游头部客户评价反馈等因素缺一不可。我国刻蚀设备企业相对创立较晚，面对海外寡头厂商的技术、经验、资源积累，仍有一定的追赶空间。

（1）刻蚀设备的研发需要持续的资金投入和研究积累。龙头地位的背后往往是持续多年的研发投入积累。2022财年，Lam Research的研发费用为16.04亿美元，应用材料的研发及工程费用为27.71亿美元。2022年度，中微公司的研发费用为6.05亿元人民币，总研发投入（包含资本化支出）9.29亿元人民币，北方华创的研发费用为18.45亿元，总研发投入（包含资本化支出）35. 66亿元人民币。对比来看，我国刻蚀设备企业无论在历史投入积累还是当下研发费用上，都还和海外龙头企业有一定差距。

（2）在先进制程领域，我国刻蚀设备厂商仍有追赶空间。作为半导体产业链上游的核心环节之一，刻蚀设备的研发设计需要超前于芯片生产。1）逻辑芯片方面，中微公司自CCP发家，正处于追赶研发5nm-3nm ICP刻蚀设备的阶段，北方华创则专注ICP刻蚀，目前14nm刻蚀设备已在客户端得到验证并量产，同时于2022年首次推出CCP刻蚀设备，完善产品结构；2）存储器刻蚀方面，国内当前仅有中微公司针对128层3D NAND进行相关研发，相比之下，国际存储厂商已开发出超200层的存储器结构，东京电子（TEL）于2023年6月宣布已成功开发400层堆叠3D NAND闪存芯片通孔技术。在长江存储等芯片公司被列入实体清单的大背景下，国内先进存储刻蚀设备的研发更显得尤为重要。

（3）中国等离子刻蚀设备已打破海外垄断，具备一定的国际竞争力。2015年2月，美国商务部工业安全局评估中国已有企业有能力量产同等水平的干法等离子刻蚀设备，原出口管制条例不再具有实际意义，由此取消相关限制。中微公司的介质刻蚀设备已进入台积电7nm-5nm生产线，是唯一一家进入台积电产线的国产刻蚀设备生产商。两个案例均侧面证明我国部分刻蚀机已经达到国际领先水平，可以和海外龙头企业同台竞技。

3.3.Lam Research ：专注刻蚀的海外龙头

（1）专注刻蚀设备研发，外延并购拓展产品平台。Lam Research成立于1980年，次年推出首款支持1.5μm制程的刻蚀设备AutoEtch，是历史上第一款单晶圆片的等离子刻蚀机。1997年前后，公司曾试图拓展产品线，发展CVD和FPD领域，但由于业务过度分散化，并未收获预期效果。1998年，公司将注意力转回到刻蚀领域，至今已先后推出Kiyo系列，Flex系列，Syndion系列等行业领先产品。自2006年起，Lam Research多次通过外延并购方式扩充产品布局，最终奠定其半导体设备龙头地位。公司于2006年收购全球最大高纯度硅元件和组件供应商Bullen Semiconductor（现为Silfex, Inc.），2008年收购全球领先晶圆清洁和干刻设备供应商SEZ AG（现为Lam Research AG），2012年与以33亿美金与表面沉积公司Novellus Systems合并，自此布局薄膜沉积与表面加工业务，2017年收购MEMS自动化软件供应商Conventor，依靠仿真技术助力设备研发与创新，2022年公司收购SEMSYSCO，拓展其在先进封装领域的清洗和电镀设备组合。

（2）快速布局海外市场，实现全球龙头地位。公司自1985至2000年期间，先后在欧洲、韩国、中国大陆、中国台湾、新加坡、日本及印度设立办事处或研发中心，实现美、欧、亚三洲布局，基本覆盖半导体设备主要市场。如今，亚洲市场已成为Lam Research的核心收入来源。自2020年起，中国大陆及中国台湾的收入贡献占比快速增长，超越韩国和日本成为公司的头号客户市场。受国产替代和地缘政治影响，2023财年中国大陆收入占比在过往三年中由35.13%下降至25.61%，收入金额也由2021财年的51.38亿美元下降至2023财年的44.62亿美元。中国台湾、日本以及美国本土的收入提升使得公司在2023财年收入仍有1.2%的增长。地域上的多元布局确保公司不必过分依赖单一市场，更有助于公司树立全球范围内的领导地位。

（3）存储器件相关设备占据主导地位。2019年，存储相关设备带来的收入占公司总营收高达70%，后虽有所回落，但仍占据过半比例。这一方面得益于先进存储器对薄膜、刻蚀用量较大，且对刻蚀设备的要求越来越高，另一方面也体现公司在存储领域逐步确立的市场领导地位。

（4）总结Lam Research的历史经验可知，注重产品研发，外延并购实现产品互补，关注海外市场布局，以及对下游应用趋势的判断是刻蚀设备公司成功的关键。对于我国刻蚀企业而言，1）可加大研发投入以不断推陈出新；2）通过外延并购寻求新的增长动力，关注可实现产品互补与协同的表面处理、沉积行业，以及可以提升设备水平的工艺流程细分领域；3）关注全球半导体晶圆代工产业分布，实现多国家布局；4）关注逻辑芯片、存储芯片、先进制程、成熟制程等细分应用场景，根据下游需求及时调整产品生产研发的重点方向。

4.公司介绍

4.1.中微公司：国产刻蚀设备先进制程领导者

（1）中国半导体刻蚀、MOCVD设备龙头，客户覆盖海内外知名厂商。中微公司成立于2004年，2019年成功登陆科创板。公司主要业务是开发加工微观器件的大型真空工艺设备，包括等离子体刻蚀设备和薄膜沉积设备，其产品覆盖了半导体集成电路制造、先进封装、LED 生产、MEMS 制造等领域。

1）刻蚀设备方面，公司主要产品关注CCP与ICP两大技术路线。在逻辑集成电路制造环节，公司开发的12英寸高端刻蚀设备已运用在国际国内知名客户65 nm到5 nm及下一代更先进的芯片生产线上；同时，公司根据先进集成电路厂商的需求，持续开发5 nm及更先进刻蚀设备用于若干关键步骤的加工，并已获得行业领先客户的批量订单。在 3D NAND芯片制造环节，公司的等离子体刻蚀设备可应用于64层和128层的量产，满足更高深宽比的刻蚀设备正在研发中。公司主要客户包括台积电、英特尔、联华电子、格罗方德、海力士、意法半导体、华力、华虹、中芯国际、博世、长江存储、长鑫存储等。

2）MOCVD方面，设备主要应用于 LED 外延片及功率器件的生产。 用于蓝光LED的Prismo A7®设备已在全球氮化镓基 LED MOCVD市场中占据领先地位。用于Mini-LED 生产的MOCVD设备 Prismo UniMax®，具有行业领先的高产能和高灵活性的特点，已在领先客户端开始进行规模化生产。公司MOCVD设备的主要客户包括三安光电、晶元光电、华灿光电、乾照光电、三星、兆驰股份等知名LED企业。

（2）充足订单保证短期增长空间，积极扩张产能以填补晶圆厂扩产需求。自2020年起，中微公司合同负债快速增长，2023上半年度预收销售商品款金额18.05亿元，已接近2022全年的21.95亿元水平，公司在手订单充足，侧面反应晶圆厂需求旺盛。2020-2022年，公司产品生产数量分别为295腔、491腔、708腔，2021年增长率为66.44%，2022年增长率为44.20%。2023年七月，用于生产MOCVD设备的中微公司南昌新厂正式落成启用。预计在未来两年内，公司将建成共计45万平方米的生产和研发基地，面积是当前上海总部的15倍。

（3）业绩稳步增长，盈利能力可观。得益于公司产品打磨成熟，市场认可度不断提升，2018-2022年间，中微公司营业收入逐年快速增长，增速水平稳步提升。2022年，公司营业收入达47.4亿元，同比增长52.51%。利润端方面，公司2022年归母净利润11.7亿元，同比增长15.73%。增速较往年有所下降，主要系2022 年非经常性损益上年同期减少约 4.37 亿元所致。非经常性损益变动主要包括政府补助减少，以及因股权投资产生的公允价值变动收益和处置收益较去年有所下降。2022 年扣非后归母净利润为9.19 亿元，同比增加约 183.44%，反应公司产品良好的竞争优势。

（4）盈利水平不断提升，费率控制成效显著。2018-2022年间，中微公司毛利率不断上升，2022年达到45.74%。公司净利率水平总体呈上升态势，在2022年的短暂波动后，2023年有望继续提升。各项费用方面，公司的销售费用与管理费用得到有效控制，在过去五年间费率呈不断减少趋势。此外，公司持续加强技术与产品研发投入，研发费率（未计入资本化研发投入）占比稳定在12%-13%之间，增强核心技术的积累和新产品的更新迭代的同时，也提高了公司的市场竞争力。

（5）刻蚀设备仍是主要收入来源，MOCVD设备收入逐步提升。公司主营业务按产品可分为专用设备、备品备件、服务收入三大类。专用设备即为公司所生产的半导体加工设备，其中刻蚀设备收入占比最高，且呈现逐年快速增长态势。2022年，公司刻蚀设备收入31.47亿元，占总收入比重66%，MOCVD设备收入7.00亿元，占总收入比重15%。

（5）公司主要关注要素：1）逻辑芯片刻蚀领域，公司产品在65nm-5nm芯片生产线上已得到广泛应用，公司的CCP刻蚀设备在国际先进5nm芯片生产线及下一代更先进的生产线上也实现了多次批量销售；2）存储器件刻蚀领域，公司设备已在64层、128层的3D NAND生产中得到广泛使用，高深宽比刻蚀已在客户端验证具有刻蚀60:1深宽比结构的能力；3）MOCVD设备方面，公司LED相关MOCVD设备已达到国际领先水平，装机量稳步提升。

4.2.北方华创：半导体加工一体化方案供应商

（1）国内主流高端电子工艺装备供应商，打造平台式一体化布局。1）北方华创由七星电子与北方微电子战略合并而成，其前身涉及数座老牌国营电子厂的资源整合。公司深耕于芯片制造刻蚀领域、薄膜沉积领域近20年，现已成为国内领先的半导体高端工艺装备及一站式解决方案的供应商。2）通过内生研发与外延并购，公司业务版图不断扩展。目前，公司主营半导体装备、真空装备及锂电装备，以及精密元器件业务，为半导体、新能源、新材料等领域提供解决方案。

（2）半导体设备实现全平台布局，刻蚀方面，公司在国产ICP刻蚀技术方面具备领先地位。1）在半导体工艺装备领域，北方华创的主要产品包括刻蚀、薄膜、清洗、热处理、晶体生长等核心工艺装备，广泛应用于逻辑芯片、存储芯片、先进封装、第三代半导体、半导体照明、微机电系统、新型显示、新能源光伏、衬底材料等工艺制造过程，覆盖除光刻外全部前道工艺；2）刻蚀设备方面，公司于2005年推出我国第一台自主研发的干法刻蚀设备，如今在ICP领域已具备领先地位，应用于集成电路领域的硅刻蚀机已突破14nm 技术，进入主流芯片代工厂。2022年，公司首次推出CCP刻蚀产品，并实现了对硅刻蚀、金属刻蚀、介质刻蚀全领域覆盖。

（3）半导体相关设备成公司核心收入来源，充足在手订单反应成熟制程扩张趋势。公司年报显示，2022年，北方华创77.99%的收入来自于全资子公司——北京北方华创微电子装备有限公司，其主要业务为半导体设备。2019-2023H1期间，公司预收销售商品款稳定增长，截止2023年H1，公司有在手订单85.86亿元，较2022全年相比增长19.27%。旺盛的订单需求反应下游晶圆厂扩建预期，也保障了北方华创在短期内的业绩增长动力。作为应对，北方华创积极扩产，其在建工程中的“半导体装备产业化基地扩产项目（四期）”预计将用于集成电路设备、新兴半导体设备、LED设备及光伏设备生产。

（4）营收与利润水平快速增长，跨入“百亿级”发展新阶段。2022年，公司营业收入达146.9亿元，首次迈入百亿级阶段。在当前半导体周期波动背景下，这一提升更体现公司产品实力及合理的产品布局。利润端方面，2022年公司归母净利润为23.53亿元，同比增长118.37%，盈利能力增长强劲。

（5）费用把控成效明显，规模效应逐步体现。自2018年以来，北方华创毛利率在36%-43%之间波动，净利率自8.5%稳步提升至20.39%，销售费率稳定保持较低水平，管理费率与研发费率持续下降。自并购重组以来，得益于公司各项产品趋于成熟，管理水平不断提升，公司进入低费率、高增长阶段。

（6）公司主要关注因素：1）刻蚀设备领域，公司实现硅刻蚀、金属刻蚀、介质刻蚀的全覆盖。其中硅刻蚀与金属刻蚀设备均用于集成电路制造，在200mm硅片，90-40nm集成电路、40-14nm集成电路、28-14nm集成电路等领域均有广泛应用。介质刻蚀主要应用于LED半导体照明领域；2）在真空及锂电装备领域，北方华创研发的晶体生长设备、真空热处理设备、气氛保护热处理设备、连续式热处理设备、磁控溅射镀膜设备、多弧离子镀膜设备在材料热处理、真空电子、新能源光伏、半导体材料、磁性材料、新能源汽车等领域取得广泛应用；3）在精密电子元器件领域，北方华创研发的石英晶体器件、石英微机电传感器、高精密电阻器、钽电容器、微波组件、模拟芯片、模块电源等产品，应用于高铁、智能电网、通信、医疗电子、精密仪器、自动控制等领域，推动元器件向小型化、轻量化、高精密方向发展。

4.3.屹唐股份：关注刻蚀设备业务拓展及上市进程

（1）收购海外资产，面向全球经营的干法去胶与快速热处理龙头。屹唐股份成立于2015年，于2016年以约3亿美元总价收购总部位于美国硅谷的半导体设备公司 Mattson Technology, Inc.（MTI），由此形成总部位于中国北京，以中国、美国、德国三地作为研发、制造基地，面向全球经营的半导体设备公司，主要从事集成电路制造过程中所需晶圆加工设备的研发、生产和销售，面向全球集成电路制造厂商提供包括干法去胶设备、快速热处理设备、干法刻蚀设备在内的集成电路制造设备及配套工艺解决方案。2020年，公司获国家高新技术企业称号。2021年，公司IPO过会并提交注册，目前仍在排队中。

1）Gartner统计显示公司2020年干法去胶设备市占率全球第一，高达31.29%，国内市场依然占据绝对领先地位。全球集成电路制造干法去胶设备领域呈现多寡头竞争的发展趋势，主要参与者包括屹唐股份、比思科、日立高新、Lam Research、泰仕半导体等，其2020年全球市场份额分别为31.29%，25.90%，19.16%，11.93%，5.28%。在中国大陆的干法去胶市场，屹唐股份依然占据领先地位。2020年，长江存储通过招投标采购的27台去胶设备中，屹唐股份产品占比为88.89%；华虹集团通过招投标采购的11台去胶设备中，屹唐股份的产品占比高达90.91%。公司的去胶设备产品主要客户包括台积电、三星电子、中兴国际、长江存储、格罗方德、美光科技。

2）快速热处理设备全球市场份额11.50%，位列第二。根据Gartner统计数据，全球前五大厂商占据快速热处理设备的全球所有市场份额，应用材料与屹唐股份占据其中前两名的位置，市占率分别为69.72%和11.50%。公司在该领域的主要客户包括台积电、三星电子、中兴国际、长江存储等。

3）刻蚀设备占比较低，仍处于技术追赶阶段，产品已进入头部晶圆厂生产线。公司刻蚀设备生产销售占比相对较低，2018年-2021年H1期间，公司刻蚀设备产量占比不足全部产品产量的10%，销量占比不足5%。2020年，公司共售刻蚀设备8台，为报告期内数量最高点，当年全球市占率为0.10%。产品方面，屹唐股份现有两款刻蚀设备，主要覆盖存储芯片的制备。2007年推出ParadigmE系列，2020年推出高选择比刻蚀和原子层级材料移除设备Novyka系列，二者目前均已研发至先进10nmDRAM芯片和256层3D闪存芯片制造，公司在干法刻蚀领域仍处于追赶国际先进水平阶段。目前，公司刻蚀设备的主要客户为三星电子和长江存储。

（2）境外收入占比过半，国内收入不断提升。2018-2020年期间，随着公司业务拓展效果的显现，中国大陆收入占比有所上升，由21.12%上升至42.12%，大陆晶圆厂商对公司产品的认可度不断上升。

（3）营收与利润增长迅速，净利润水平较行业龙头相比仍有较大提升空间。公司2020年营业收入23.13亿元，较去年同期相比增长46.96%。2021年上半年度，公司归母净利润0.95亿元，是报告期内最高值。2019-2021H1年间，公司归母净利润水平快速提升，转负为正，但其数值较中微公司、北方华创等国内半导体设备龙头企业仍有一定差距。

（4）净利率扭负为正，各项费用把控稳定。市场开拓过程中，公司毛利率下降至33%上下，但得益于各项费用控制成果显著，2019-2021H1期间，公司净利率由负转正，达6.72%。公司管理费用与销售费用均降至10%以下，研发费用相对较高，体现公司持续注重研发投入，关注长期研发技术积累优势。

（5）公司关注因素：1）屹唐股份仍处于IPO排队状态，关注上市动态；2）干法去胶及快速热处理设备龙头，产品可用于90nm-5nm逻辑芯片、10nm系列 DRAM 芯片、 32层到 128层3D闪存芯片制造中若干关键步骤的大规模量产；3）干法刻蚀领域，推出原子层表面处理设备，并有相关技术改进研发课题进行中。

5.风险提示

（1）下游需求不及预期的风险：受芯片需求放缓影响，若下游晶圆代工产业扩产规模及进度不及预期，则对刻蚀设备的需求将会有所下降。

（2）国产替代进展不及预期的风险：半导体设备研发周期较长，技术壁垒较高，验证周期较长，具有一定的不确定性。

（3）供应链风险：刻蚀设备生产涉及多种核心零部件，一定程度上存在进口依赖，在海外技术封锁及出口限制的影响下，有一定的卡脖子风险。