国产刻蚀设备龙头企业，产品覆盖海外一线大厂及国内头部厂商。中微成立于2004年，公司核心高管及技术人员多数具有国际半导体大厂从业经验，CEO尹志尧博士是近300项海内外专利的主要发明人。公司主营等离子体刻蚀设备、薄膜沉积设备以及空气净化设备，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2022年全年预计实现营收47.4亿元，同比增长52.5%，实现归母净利润区间为11.70亿元，同比增长15.66%；实现扣非归母净利润9.19亿元，同比增长183.44%。
　　刻蚀机业务高速发展，CCP市占率不断提升，ICP设备快速放量。公司CCP设备性能先进，在国产设备中处于绝对领先地位，已切入国际知名厂商5nm产线，国内市场份额持续提升，2022年公司已累计有2320个反应台在生产线运转；ICP设备2022年上半年收入4.13亿元，同比增长414.08%，截至2022年6月底，ICPNanova设备已经顺利交付超过220台反应腔，在客户端完成验证的应用数量也在持续增加。截至2022年中，本土刻蚀设备国产化率约两成，中美贸易摩擦持续刺激国产设备的需求，公司作为国产刻蚀设备龙头有望持续受益。
　　MOCVD设备保持领先地位，LPCVD、EPI、ALD有望成为业绩新增长点。公司MOCVD在Mini-LED中的蓝绿光生产线取得绝对领先地位，针对Micro-LED的新品设备也在积极研发，布局于金属钨填充的LPCVD设备、锗硅外延生长的Epi设备和原子层沉积的ALD设备研发顺利，部分已经进入样机制造和调试阶段，预计将于23年陆续推出，有望成为公司新的业务成长点。
　　投资布局量测设备，有望成为国产替代新军主力。量测设备贯穿整个晶圆制造环节，设备价值约占产线价值的13%，也是前道国产化率最低的环节之一，截至2022年国产化率仅约1%。KLA的退出提高了国产量测设备环节的重要性，国产量测设备有望进入国产替代加速期，中微22年对睿励仪器追加1.08亿元现金投资，持股比例从20.4%变更为29.4%，持续投资布局工艺检测设备领域，有望成为国产量测设备主力，同时与制造设备形成良性协同作用。
　　盈利预测与估值：目标价151.7-161.8元，上调至“买入”评级。我们预计2022-2024年公司归母净利润为12.19/15.59/19.22亿元（ YoY20.5%/27.9%/23.3%），根据相对估值，目标价为151.7-161.8元，上调至“买入”评级。
　　风险提示：下游需求不及预期；新产品研发失败风险；行业竞争加剧风险等

研究报告全文：证券研究报告2023年03月13日中微公司688012SH买入本土刻蚀设备中流砥柱多线布局助力国产替代核心观点公司研究深度报告国产刻蚀设备龙头企业产品覆盖海外一线大厂及国内头部厂商中微成立电子半导体于2004年公司核心高管及技术人员多数具有国际半导体大厂从业经证券分析师胡剑证券分析师胡慧验CEO尹志尧博士是近300项海内外专利的主要发明人公司主营等021-60893306021-60871321hujian1guosencomcnhuhui2guosencomcn离子体刻蚀设备薄膜沉积设备以及空气净化设备产品覆盖了半导体S0980521080001S0980521080002集成电路制造先进封装LED生产MEMS制造等领域公司2022年证券分析师周靖翔证券分析师李梓澎全年预计实现营收474亿元同比增长525实现归母净利润区间为021-603754020755-81981181zhoujingxiangguosencomcnlizipengguosencomcn1170亿元同比增长1566实现扣非归母净利润919亿元同比S0980522100001S0980522090001增长18344证券分析师叶子联系人詹浏洋0755-81982153010-88005307刻蚀机业务高速发展CCP市占率不断提升ICP设备快速放量公司CCPyezi3guosencomcnzhanliuyangguosencomcn设备性能先进在国产设备中处于绝对领先地位已切入国际知名厂商5nmS0980522100003产线国内市场份额持续提升2022年公司已累计有2320个反应台在生产基础数据线运转ICP设备2022年上半年收入413亿元同比增长41408截至投资评级买入上调合理估值15170-16180元2022年6月底ICPNanova设备已经顺利交付超过220台反应腔在客户收盘价12350元总市值流通市值7610676106百万元端完成验证的应用数量也在持续增加截至2022年中本土刻蚀设备国产52周最高价最低价150487670元化率约两成中美贸易摩擦持续刺激国产设备的需求公司作为国产刻蚀设近3个月日均成交额66092百万元备龙头有望持续受益市场走势MOCVD设备保持领先地位LPCVDEPIALD有望成为业绩新增长点公司MOCVD在Mini-LED中的蓝绿光生产线取得绝对领先地位针对Micro-LED的新品设备也在积极研发布局于金属钨填充的LPCVD设备锗硅外延生长的Epi设备和原子层沉积的ALD设备研发顺利部分已经进入样机制造和调试阶段预计将于23年陆续推出有望成为公司新的业务成长点投资布局量测设备有望成为国产替代新军主力量测设备贯穿整个晶圆制造环节设备价值约占产线价值的13也是前道国产化率最低的环节之一截至2022年国产化率仅约1KLA的退出提高了国产量测设备环节的重要性国产量测设备有望进入国产替代加速期中微22年对睿励仪器追加108资料来源Wind国信证券经济研究所整理亿元现金投资持股比例从204变更为294持续投资布局工艺检测设相关研究报告备领域有望成为国产量测设备主力同时与制造设备形成良性协同作用中微公司688012SH-前三季度新签订单同比增长6024薄膜沉积设备加速布局2022-10-31中微公司688012SH-1H22扣非净利润同比增长约600盈利预测与估值目标价1517-1618元上调至买入评级我们预计新增订单约30亿元2022-07-072022-2024年公司归母净利润为121915591922亿元YoY中微公司688012SH-1Q22刻蚀设备收入同比增长105盈利能力显著提升2022-04-29205279233根据相对估值目标价为1517-1618元上调至中微公司688012SH-刻蚀设备收入快速增长研发增强助力多线布局2022-03-31买入评级中微公司-688012-2021年三季报点评下游需求旺盛刻蚀设备高增长2021-10-29风险提示下游需求不及预期新产品研发失败风险行业竞争加剧风险等盈利预测和财务指标202020212022E2023E2024E营业收入百万元22733108463662358211-168367491345317净利润百万元4921011121915591922-16101055205279233每股收益元092164198253312EBITMargin38120162172180净资产收益率ROE113738093103市盈率PE1342752624488396EVEBITDA41261695863541379市净率PB1512546502455408资料来源Wind国信证券经济研究所预测注摊薄每股收益按最新总股本计算请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容证券研究报告内容目录中微公司国产集成电路制造高端设备领军者6专注于集成电路和泛半导体微观加工客户覆盖全球知名企业6刻蚀设备与MOCVD双向并行盈利能力比肩国际大厂10国产刻蚀设备龙头企业引领国产化设备革新12CCP设备供应国际一线厂商ICP设备快速放量12先进制程驱动NAND迅速增长国产化加速刺激刻蚀设备需求13世界知名MOCVD设备供应厂商应用空间广阔18MOCVD是LED外延片制备的核心设备价值占比超过5018中微MOCVD全球领先市场份额不断提升21切入LPCVD市场EPIALD协同布局24投资布局量检测设备有望成为国产替代主力27盈利预测31假设前提31未来3年业绩预测32盈利预测情景分析33估值与投资建议34风险提示36财务预测与估值38免责声明39请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容2证券研究报告图表目录图1中微公司历史沿革6图2中微股权结构相对分散7图3中微刻蚀机覆盖国内外知名厂商9图4中微MOCVD覆盖国内知名LED厂商9图5公司员工数量相较2016年接近翻倍10图6公司人员结构本科以上占比超过9010图7公司2017-2022年营业收入及增速单位亿元10图82016-2021年公司主营业务毛利率变化10图9公司2016-2021年收入分布11图102019-2021年中微公司毛利率与行业平均对比11图112019-2021年中微公司净利率与行业平均对比11图122019-2021年中微公司毛利率与LAMTEL对比11图132019-2021年中微公司净利率与LAMTEL对比11图14刻蚀是芯片制造的主要工艺之一12图15刻蚀设备约占工艺设备的2012图16干法刻蚀具有各向异性和高可控性12图1710nm以下刻蚀达到100步以上14图18多重模版工艺显著增加刻蚀步骤数14图193DNAND结构趋向于多层化14图203DNAND刻蚀设备资本开支占比大幅提升14图212015年美国商务部取消对华等离子体刻蚀机管制15图222017-2021年长江存储国产化设备招标占比15图232020年全球前道集成电路制造刻蚀设备市场份额15图242020年CCPICP市场规模对比16图25全球刻蚀市场销售额变化情况16图262021年CCP零部件国产化率16图272021年ICP零部件国产化率16图28BIS管制新规限制中国先进制程发展17图293DNAND层数增加提高了接触孔的深宽比17图30先进制造提升提高对刻蚀工艺的要求17图31外延是在单晶衬底上再生长一层新的单晶衬底的过程18图32外延工艺分为液相外延气相外延设备和分子束外延18图33MOCVD设备架构19图34LED外延片制造流程19图352020年聚灿光电外延设备在LED中占比20图362016-2021全球LED照明渗透率变化20图372014-2020年中国LED照明产品渗透率20请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容3证券研究报告图38SICGaN器件应用广泛21图39SICGaN市场规模不断上升单位亿美元21图402020年全球外延设备市场分布22图412019年中微MOCVD市占率超越Veeco22图422017年中微发布Prismo-A722图432021年中微发布UniMax22图44公司LED波长片内均匀性不断提升单位nm23图452021年MOCVD零部件来源分布23图46中微MOCVD累计装机量23图47薄膜沉积两大主流路线PVD和CVD24图482017-2022年薄膜沉积市场规模亿美元25图492020年薄膜沉积设备市场结构25图502020年溅射PVD国际市场分布25图512020年PECVD国际市场分布25图522020年ALD市场分布26图532019-2021年长江存储薄膜沉积国产化率26图54量检测设备主要分为量测和检测27图55缺陷检测的多种方式28图56无图形表面检测系统原理图28图57椭偏仪量测原理28图58椭偏仪结构图28图59孔深孔径测量示意图29图60扫描电镜测量原理29图61常见套刻误差图案29图62量测设备价值约占整个产线1330图63量测设备市场规模及增速亿元30图64量测设备细分价值占比30图65量检测设备市场细分占比30请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容4证券研究报告表1公司主要产品包括CCP电容性刻蚀机ICP电感性刻蚀机MOCVD设备以及VOC设备7表2中微公司管理层介绍9表3CCP主要进行介质刻蚀ICP多用于硅刻蚀和金属刻蚀13表4MOCVD是主流的外延设备19表5小间距LEDMiniLEDMicroLED性能对比21表6中微MOCVD产品列表23表7公司主营业务拆分预估31表8公司主要费率预估32表9未来3年盈利预测表32表10情景分析乐观中性悲观33表11公司与可比公司产品情况34表12公司与可比公司类似产品毛利率对比34表13可比公司估值情况35请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容5证券研究报告中微公司国产集成电路制造高端设备领军者专注于集成电路和泛半导体微观加工客户覆盖全球知名企业中微半导体设备上海股份有限公司是国内服务于集成电路和泛半导体行业的微观加工高端设备公司公司主营等离子体刻蚀设备薄膜沉积设备以及空气净化设备等的研发生产和销售其产品覆盖了半导体集成电路制造先进封装LED生产MEMS制造等领域尤其聚焦小线宽先进制造刻蚀领域成功打入国际先进生产线为国产刻蚀设备的发展提供了有力支撑中微公司成立于2004年2004年5月中微亚洲出资创立中微有限并于同年8月推出了首台甚高频等离子体刻蚀机2007年6月公司研制成功首台CCP刻蚀设备2011年9月CCP设备进入45nm生产线2012年11月公司首台MOCVD设备PrismoD-BLUE研制成功2013年6月CCP设备进入22nm生产线2016年11月公司首台ICP设备研发成功2017年7月CCP设备进入国际先进7nm生产线2019年7月中微登陆科创板上市图1中微公司历史沿革资料来源公司公告国信证券经济研究所整理中微第一大股东为上海创业投资有限公司截至2022年上海创业投资持股比例1564隶属于上海国资委第二大股东巽鑫投资持股1515隶属于国家大基金其他主要股东中中国香港中央结算有限公司持股552嘉兴智微企业管理合伙企业advancedMicroFabricationEquipmentIncAsia国家集成电路产业投资基金二期诺安成长混合型证券投资基金持股比例分别为49740339729请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容6证券研究报告图2中微股权结构相对分散资料来源公司公告国信证券经济研究所整理中微主要为集成电路LED芯片等产品制造企业提供刻蚀设备MOCVD设备以及其他设备主要产品包括CCP电容性刻蚀机ICP电感性刻蚀机MOCVD设备以及VOC设备CCP电容性刻蚀机主要用于集成电路领域氧化硅氮化硅及低介电系数膜层等电介质材料的刻蚀ICP电感性刻蚀机主要用于集成电路中硅材料的刻蚀及金属刻蚀MOCVD设备主要应用于LED外延片及功率器件的生产VOC设备则主要应用于平板显示生产线等工业用的空气净化表1公司主要产品包括CCP电容性刻蚀机ICP电感性刻蚀机MOCVD设备以及VOC设备类别典型产品产品图示特点竞争优势中微初代电介质产品PrimoDRIE是12英寸双反应台多反1高生产效率低生产成应腔主机系统可灵活装置多达本CoO三个双反应台反应腔六个反应Primo2设备占地面积小台每个反应腔都可以同时加D-RIE3一体整合的除胶能力及工两片晶圆PrimoDRIE刻蚀设表面电荷减除能力Primo备可用于加工包括氧化硅氮化iDEA系统硅及低介电系数膜层等所有的电介质材料1双低频率分步骤切换系统以适用于更广的制程范围特别是TrenchViaPrimoAD-RIE是中微第二代电All-in-one制程介质刻蚀产品基于已被认可的2优异的工艺可调性和稳PrimoD-RIE刻蚀设备Primo定性以满足先进工艺标CCP电容AD-RIE具备能够满足新一代芯Primo准性刻蚀机片器件制造需求的先进性能目AD-RIE3高生产效率低生产成前已被广泛应用于40到14纳米本CoO后段制程其先进子产品已经广4扩展机型Primo泛应用到5纳米前段和中段的掩AD-RIE-ePrimo膜层刻蚀的开发及量产AD-RIE-e和PrimoiDEA可应用于不同特殊制程PrimoHD-RIE是中微于20151高电介质材料刻蚀速年推出的新一代电介质刻蚀产率多手段刻蚀均匀度调品是在PrimoSSCAD-RIETM节设计基础上实现的具有六个单2高粒子轰击能量以扩Primo反应台腔体的系统定位于为中大高深宽比刻蚀工艺窗口HD-RIE高深宽比刻蚀提供综合解决方3气体脉冲系统提供更案PrimoHD-RIE在3D-NAND灵活的工艺控制方案及DRAM中高深宽比沟槽及深孔4应对特殊工艺的高温刻蚀上表现优异在一些关键制高功率静电吸盘选项程上已实现量产请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容7证券研究报告1离子浓度和离子能量Primonanova是中微基于电感独立可控耦合ICP技术研发的12英寸2高排气量和更宽的工Primo刻蚀设备它可以配置多达六个艺窗口nanova刻蚀反应腔和两个可选的除胶3优秀的刻蚀均匀性反应腔适用于1X纳米及以下优异的高深宽比刻蚀性能的逻辑和存储器件的刻蚀应用4高生产效率低生产成本CoOICP电感性刻蚀机PrimoTwin-Star是中微基于1离子浓度和离子能量电感耦合ICP技术研发的12独立可控英寸刻蚀设备它可以配置多达2高排气量和更宽的工三个具有双反应台的刻蚀反应艺窗口Primo腔和两个可选的除胶反应腔适3优秀的刻蚀均匀性Twin-star用于各种尺寸和深度的硅结构4优异的高深宽比刻蚀刻蚀以及逻辑和存储芯片的多性能种导体和介质薄膜刻蚀此外5高生产效率低生产成该产品和单反应台腔体相比还本CoO具有明显的低成本优势1优异的工艺重复性简中微具有自主知识产权的MOCVD化工艺调整需求提高产设备可配置多达4个反应腔可品良率以同时加工232片2英寸晶片或219英寸大尺寸托盘极56片4英寸晶片工艺能力还能大地提高了设备单位产PrismoMOCVD延展到生长6英寸和8英寸外延能降低了生产成本D-BLUE晶片PrismoD-BLUE是首台被3集成顶盖升降机构简主流LED生产线采用并进行大批化设备维护提高设备利量LED和功率器件外延片生产的用率国产MOCVD设备4符合SEMIS2安全标准提升设备的安全性能1拥有多项专利的VOC浓度在线监测系统2多种针对不同VOC环中微利用分子筛的吸附原理的境下的经济运行模式实化学反应器在国内率先开发制现高效运营目的VOC净化设造了工业用大型VOC净化设备3高效的处理能力和低其他备中微的VOC净化设备已被广泛应成本的维护投入用于国内平板显示行业生产线4可根据客户需求提供以改善洁净室的工作环境定制化的产品5专业的信息化模拟团队为客户提供多种参数模型设计资料来源公司官网国信证券经济研究所整理中微公司客户覆盖全球知名企业高端设备应用于全球主流晶圆厂商刻蚀机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2019年公司CCP刻蚀机进入了台积电5nm产线2020年至2022年与长江存储开启了深度合作MOCVD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企业请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容8证券研究报告图3中微刻蚀机覆盖国内外知名厂商图4中微MOCVD覆盖国内知名LED厂商资料来源公司官网国信证券经济研究所整理资料来源公司官网国信证券经济研究所整理中微公司实际控制人系核心技术人员公司CEO尹志尧博士深耕半导体行业近40年曾任职于应用材料泛林等国际知名大厂近20年有力推动了等离子体刻蚀设备的快速发展司副总裁杜志游博士曾任PraxairInc董事总经理梅特勒-托利多上海子公司总经理有丰富的行业经验和公司管理经验公司副总裁倪图强博士曾在泛林半导体担任技术总监是Lam2300系列刻蚀产品的发明者之一公司其余多位董事高管也具有半导体相关学术背景与工作履历具备丰富的行业经验表2中微公司管理层介绍姓名职务个人介绍中国科学技术大学学士加州大学洛杉矶分校博士1984年至1986年英特尔中心技术开发部工艺工程师董事长尹志尧1986年至1991年泛林半导体研发部资深工程师研发部资深经理首席执行官1991年至2004年应用材料等离子体刻蚀设备产品总部首席技术官总公司副总裁及等离子体刻蚀事业群总经理亚洲总部首席技术官上海交通大学学士美国麻省理工学院硕士博士董事1990年至1999年PraxairInc高级工程师经理董事总经理等杜志游执行副总裁1999年至2001年应用材料全球供应管理经理首席运营官2001年至2004年梅特勒-托利多上海子公司总经理1992年至1996年华邦电子高级工艺工程师副总裁朱新萍1997年至1999年中国台湾世大集成电路刻蚀部经理大中华事业群总经理1999年至2005年中国台湾应用材料高级产品经理副总裁中国科学技术大学学士硕士美国德州大学博士博士后倪图强等离子刻蚀产品事业总部总经理1995年至2004年泛林半导体技术总监副总裁1993年至1995年智群科技有限公司项目经理杨伟公共软件部总经理1995年至2004年应用材料软件部资深总监资料来源公司公告公司官网国信证券经济研究所整理全球化人才招募不断提速专业人才占比提升中微公司在人才招募方面遵循全球化的发展战略目前管理层来自6个不同国家和地区外籍员工占比达到了9截至2021年公司共有员工1048人随着营收规模增长公司人才招募趋向于高端化专业化公司共有研发人员415人占公司员工比例的396其中博士人数77人硕士人数127人分别占比18和31本科及以上人数高达92请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容9证券研究报告图5公司员工数量相较2016年接近翻倍图6公司人员结构本科以上占比超过90资料来源公司公告国信证券经济研究所整理资料来源公司公告国信证券经济研究所整理刻蚀设备与MOCVD双向并行盈利能力比肩国际大厂刻蚀设备与MOCVD双向并行公司盈利能力持续提升随着公司刻蚀设备和MOCVD设备技术不断成熟产品的市场认可度逐渐升高公司2017年实现净利润扭亏为盈营业收入逐年快速增长公司22年预计全年实现营收474亿元同比增长525实现归母净利润区间为1170亿元同比增长1566实现扣非归母净利润919亿元同比增长18344毛利率方面主营业务中刻蚀设备毛利率基本持平接近45MOCVD设备毛利率先降后升在2017-2020年呈下降趋势原因是2017年公司为推广新型MOCVD设备PrismoA7采用较优惠的价格开拓市场拉低了毛利率21年推出的UnimaxMOCVD设备以出色的性能在市场获得了很好的议价能力带动毛利率快速回升图7公司2017-2022年营业收入及增速单位亿元图82016-2021年公司主营业务毛利率变化资料来源Wind国信证券经济研究所整理资料来源Wind国信证券经济研究所整理公司业务收入主要来源于专用设备销售备品备件销售以及服务收入三个部分其中专用设备销售收入占比约802021年公司专用设备销售额2507亿元同比增长39备品备件销售额556亿元同比增长25主要业务收入维持高增速请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容10证券研究报告图9公司2016-2021年收入分布资料来源Wind国信证券经济研究所整理业绩进入高速增长期盈利能力比肩国际刻蚀大厂高于行业平均2019-2021年公司净利与毛利率均迅速上升2021中微毛利率4336净利率3254接近国际一线刻蚀大厂LAM毛利率4653净利率2672与TEL毛利率4038净利率1736水平高于行业平均水平毛利率4238净利率1795其主要原因是公司产品不断成熟市场认可度不断提升订单持续放量盈利能力进入快速增长期图102019-2021年中微公司毛利率与行业平均对比图112019-2021年中微公司净利率与行业平均对比资料来源Wind国信证券经济研究所整理资料来源Wind国信证券经济研究所整理图122019-2021年中微公司毛利率与LAMTEL对比图132019-2021年中微公司净利率与LAMTEL对比资料来源Wind国信证券经济研究所整理资料来源Wind国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容11证券研究报告国产刻蚀设备龙头企业引领国产化设备革新CCP设备供应国际一线厂商ICP设备快速放量刻蚀工艺是集成电路制造的关键环节刻蚀设备在整个生产线价值占比约为20薄膜沉积光刻刻蚀是集成电路制造中工艺难度最高重复性最多应用最广的三道工艺根据SEMI数据薄膜沉积光刻刻蚀设备在整个生产线中价值占比超过60其中刻蚀设备价值占比约为20先进制程的集成电路制造中要通过薄膜沉积光刻刻蚀三大工艺反复循环成百上千次薄膜沉积实现材料沉积光刻将图案转移到掩膜上刻蚀按照掩膜完成材料去除方可将设计好的图案转移到晶圆上因此刻蚀是生产线中最关键的设备之一图14刻蚀是芯片制造的主要工艺之一图15刻蚀设备约占工艺设备的20资料来源中微公司招股书国信证券经济研究所整理资料来源公司年报国信证券经济研究所整理刻蚀是用化学方法或物理方法完成材料去除的过程分为干法刻蚀和湿法刻蚀两类干法刻蚀是借助等离子体与硅片发生物理及化学反应从而达到材料去除的目的干法刻蚀的特点是各向异性各个方向速度不同和高度的工艺可控性湿法刻蚀是以化学试剂与硅片表面材料发生反应来完成材料去除特点是各向同性各个方向刻蚀速度相同不容易进行精细控制随着集成电路线宽不断缩小刻蚀环节对于刻蚀精度要求不断提高湿法刻蚀逐渐无法满足刻蚀工艺要求在先进制程中干法刻蚀已基本取代湿法刻蚀占据了90以上的市场图16干法刻蚀具有各向异性和高可控性资料来源集成电路制造工艺国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容12证券研究报告干法刻蚀机主要分为CCP刻蚀机ICP刻蚀机两条路线CCP刻蚀机是电容性耦合等离子体刻蚀机ICP刻蚀机是电感性耦合等离子体刻蚀机干法刻蚀按照被刻蚀材料分类通常可分为介质刻蚀金属刻蚀和硅刻蚀CCP刻蚀机多用来完成介质刻蚀特点是等离子体由两个平行板电容器产生通常配有比较高的偏压功率ICP刻蚀机主要用来完成金属刻蚀和硅刻蚀特点是等离子体由电感线圈产生具有比较高的等离子体浓度表3CCP主要进行介质刻蚀ICP多用于硅刻蚀和金属刻蚀刻蚀机示意图刻蚀原理刻蚀类型常见材料由平行板电容器产生CCP等离子体离子能力介质刻蚀氧化硅氮化硅电容性耦合刻蚀机高通常用来刻蚀高深宽比的孔槽由电感线圈产生等离子体粒子浓度高硅刻蚀单晶硅多晶硅ICP能量低通常刻蚀较电感性耦合刻蚀机软的材料如硅金金属刻蚀钨铝属等资料来源公司招股书国信证券经济研究所整理和预测公司CCP刻蚀机打入国际一线厂商国内28nm以上制程基本可以全覆盖ICP订单迅速增长中微从2004年起研制CCP刻蚀机至今积累发展接近20年目前已进入多家国内和国际一线晶圆代工厂商和存储厂商先进制程进入国际知名晶圆代工厂商5nm生产线国内28nm以上制程基本可以全覆盖ICP设备于2016年推出首台此后市场认可度不断提升截止至2021年底已完成超15家客户100多个ICP工艺验证2021年推出双台ICP刻蚀机Twin-star在生产速度和成本端更具优势已在国内厂商完成验证截止2022年6月底ICPNanova设备已经顺利交付超过220台反应腔且在客户端完成验证的应用数量也在持续增加进入迅速放量期先进制程驱动NAND迅速增长国产化加速刺激刻蚀设备需求先进制程线宽缩小促使刻蚀工艺步骤数和设备需求数量不断提升随着全球高端量产芯片从14nm向7nm5nm和3nm发展由于光波长会限制光刻可传递的尺寸精度而短波长的EUV目前成本居高不下因此主流厂商多采用多重模版工艺来达到尺寸需求多重模板工艺是通过重复沉积光刻刻蚀工艺来达到实现更小尺寸的目的三大工艺步骤会显著增加以逻辑器件的刻蚀工艺为例28nm刻蚀步骤约40步5nm刻蚀步骤提升至160步刻蚀步骤数增加对应的设备需求量也显著提升中微作为优秀国产设备供应商在先进制程的发展过程中将持续受益请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容13证券研究报告图1710nm以下刻蚀达到100步以上图18多重模版工艺显著增加刻蚀步骤数资料来源TEL国信证券经济研究所整理资料来源中微公司招股书国信证券经济研究所整理3DNAND存储芯片产量显著增长刺激刻蚀设备需求当线宽缩小到一定物理极限后继续向小线宽发展的难度和成本很高并且小线宽的邻近存储单元易发生串扰问题存储器开始由细微化转向多层化通过增加介质层堆叠的层数来提高电容集成度3DNAND闪存是其中的典型产品3DNAND是英特尔和镁光的合资企业所研发的一种新兴的闪存类型通过把内存颗粒堆叠在一起来解决2D或者平面NAND闪存带来的限制3DNAND发明以来国际知名厂商镁光Intel三星及海力士等不断提高堆叠层数2022年国内知名NAND厂商长江存储已经实现232层堆栈进入了国际一线行列其使用的Xtacking技术进一步缩小了NAND的面积NAND中由于使用了大量的介质层堆叠用到了更多的薄膜沉积设备和刻蚀设备根据东京电子统计3DNAND刻蚀设备资本开支占比从2DNAND的15提升到50随着NAND存储芯片的快速增长对刻蚀设备的需求量也将进一步提升图193DNAND结构趋向于多层化图203DNAND刻蚀设备资本开支占比大幅提升资料来源公司公告国信证券经济研究所整理资料来源TEL国信证券经济研究所整理公司刻蚀设备能力突出与北方华创携手打破国际垄断刻蚀设备的全球市场特点是高度集中化泛林东京电子应用材料等公司在刻蚀市场占比超过90中微刻蚀设备能力突出为国产设备打破国际垄断提供了主要助力2015年美国商务部工业安全局评估中国厂商有能力供应高质量的离子刻蚀机取消了相关出口管制目前国内晶圆厂相应政策号召推进设备国产化中微和北方华创其中占比较高以长江存储2017-2021年设备招标台数统计中微和华创分别占比129和53请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容14证券研究报告图212015年美国商务部取消对华等离子体刻蚀机管制图222017-2021年长江存储国产化设备招标占比资料来源美国商务部工业安全局国信证券经济研究所整理资料来源中国采招网国信证券经济研究所整理2025年全球刻蚀设备市场将超过180亿美元其中ICP空间更大国内CCP市场占比相对更高据统计2021年全球刻蚀设备市场规模约为175亿美元其中用于硅刻蚀和金属刻蚀的ICP刻蚀设备占比刻蚀设备总体市场份额的62用于介质刻蚀的CCP刻蚀设备占比份额为38市场占比方面ICP设备占比相对更高主要原因是先进制程中线宽和刻蚀精度要求提升沉积的膜厚变薄ICP作为低能离子刻蚀对刻蚀结构表面损伤更小因此市场占比提升更多Gartner预测2025年全球集成电路制造刻蚀设备市场规模预计将增长至18185亿美元年复合增长率约为584而国内集成电路制造市场由于起步较晚目前以成熟制程为主相较于国外市场CCP刻蚀机市场相对更大图232020年全球前道集成电路制造刻蚀设备市场份额资料来源Gartner国信证券经济研究所整理注导体刻蚀设含金属刻蚀和硅刻蚀请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容15证券研究报告图242020年CCPICP市场规模对比图25全球刻蚀市场销售额变化情况资料来源市场调查网国信证券经济研究所整理资料来源Gartner国信证券经济研究所整理公司设备零部件来源广泛国产化率接近60中微设备零部件主要来源为中国日本美国欧洲一直努力实现高程度国产化由于刻蚀设备属于高精度加工设备对设备零部件加工精度和材料能力要求较高部分零部件由于设备技术需求暂未实现国产化根据公司公告截至2021年CCPICP国产零部件价值比重分别为6144和5948国产化率约为60第二大零部件来源国是日本约占20图262021年CCP零部件国产化率图272021年ICP零部件国产化率资料来源公司公告国信证券经济研究所整理资料来源公司公告国信证券经济研究所整理美国制裁新规将进一步刺激国产替代需求集成电路制造由于高精密性对设备的尺寸精度控制能力均匀性控制能力要求很高我国集成电路制造起步较晚在设备的研发程度上相较于国际一线设备厂商仍有差距也成为了国外厂商制约我国芯片制造发展的一种手段美国BIS于2022年10月7日出台管制新规管制措施适用于将美国设备或零部件出口到中国国内的特定先进逻辑或存储芯片晶圆厂主要是1614nm以下节点的逻辑集成电路128层以上的NAND存储器集成电路18nm及以下的DRAM集成电路进一步限制中国集成电路产业发展短期来看对整个产业链存在较大影响但长期来看中国集成电路产业必将走上独立自主创新之路管制新规将进一步催化半导体设备国产化趋势中微作为半导体刻蚀设备龙头将持续受益于国产替代需求成为设备国产替代的中流砥柱请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容16证券研究报告图28BIS管制新规限制中国先进制程发展资料来源BIS国信证券经济研究所整理公司设备能力领跑国内是刻蚀环节国产替代领军者公司CCP设备在国内处于绝对领先设备性能对标海外大厂已切入国际知名厂商5nm产线国内市场份额持续提升2022年公司已累计有2320个反应台在生产线运转ICP设备也进入国内外知名厂商生产线截止22年6月底已经顺利交付超过220台反应腔在美国制裁的压力下部分先进工艺的研发压力必须由国产厂商突破承接随着3DNAND层数增加到128层及更多通道深宽比达到601以上在刻蚀过程中随着深度增加粒子能量会不断减弱控制性会下降要提高粒子能量并保持刻蚀形貌对刻蚀设备需要更高的性能要求先进制程的发展也对线宽和均匀性的精度控制以及表面损伤程度等提出了更高的要求中微在刻蚀环节的出色能力有望成为集成电路制造国产化的有力支撑图293DNAND层数增加提高了接触孔的深宽比图30先进制造提升提高对刻蚀工艺的要求资料来源三维存储芯片技术国信证券经济研究所整理资料来源三星电子国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容17证券研究报告世界知名MOCVD设备供应厂商应用空间广阔MOCVD是LED外延片制备的核心设备价值占比超过50外延是在单晶衬底上再生长一层新的单晶衬底的过程按照生长材料与衬底材料是否相同分为同质外延和异质外延相较衬底外延层具有更好的晶体结构更利于材料的加工开发外延工艺具有工艺温度低易掺杂界面电阻低纯度高等特点缺点是对界面的洁净度要求很高生长速度较慢外延设备按照外延材料状态可分为液相外延设备LPE气相外延设备VPE和分子束外延设备MBE液相外延外延速度较快但控制性差气相外延相较于液相外延具有较好的控制性在外延精度要求提高后逐渐成为外延的主流设备分子束外延具有更为出色的控制能力能制备薄到几十个原子层的单晶薄膜但真空度和成本更高目前市场以气相外延为主流技术图31外延是在单晶衬底上再生长一层新的单晶衬底的过程图32外延工艺分为液相外延气相外延设备和分子束外延资料来源薄膜材料与技术国信证券经济研究所整理资料来源薄膜材料与技术国信证券经济研究所整理MOCVD是起源于VPE的新型气相外延生长技术生长方式是在反应腔内混合族化合物和族氢化物将混合气体流过加热的衬底时会发生热分解反应外延生长成为化合物的单晶薄膜MOCVD主要由4部分构成气体操作系统反应室加热系统监测和尾气处理系统气体操作系统主要控制气体的供给量反应室提供反应空间加热系统提供反应条件监测和尾气处理系统提供管理和后处理作用请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容18证券研究报告图33MOCVD设备架构资料来源薄膜技术与薄膜材料国信证券经济研究所整理MOCVD是LED外延片制备的核心设备主要用于GaAsGaNInP的外延工艺LED外延片产线主要分为衬底加工LED外延片制造芯片制造和器件封装四部分衬底加工设备包括单晶炉与多线切割机外延设备主要是MOCVD芯片制造设备包括光刻机和刻蚀机器件封装设备包括贴片机固晶机焊线台灌胶机等LED外延片制造是LED制造中的重要环节主要通过MOCVD实现根据Gartner数据2020年MOCVD在外延市场价值占比61此外HTCVD是硅基器件和碳化硅器件的主流外延技术占比约为33MBE技术主要应用在GaAsInP射频元件的外延上能够替代部分MOCVD占比约7图34LED外延片制造流程资料来源薄膜技术与薄膜材料国信证券经济研究所整理表4MOCVD是主流的外延设备设备名称主要应用市场占比MOCVDGaAsGaNInP61HTCVD硅基器件和碳化硅器件33MBEGaAsInP射频元件7资料来源公司官网国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容19证券研究报告MOCVD设备在LED产业链中占比价值超过50LED照明产业链中衬底制作和外延片制作两部分占总成本70以上主要系LED芯片包含100多层沉积层晶圆外延片的质量会对LED发光颜色和发光效率产生直接影响是LED产业链中最重要的环节根据2020年聚灿光电募集说明书蓝绿LED和MiniLED产线设备价值中外延设备占比分别为685和464而MOCVD占据外延设备成本约90外延片的制作主要依靠MOCVD设备完成因此LED厂商的产能主要由MOCVD的设备量和生产效率决定MOCVD设备数量是LED生产状况的直观指标之一图352020年聚灿光电外延设备在LED中占比资料来源聚灿光电募集说明书国信证券经济研究所整理MiniLED市场空间提升功率器件迅速发展驱动MOCVD需求增长LED目前已成为照明市场主流处于替换白炽灯的加速阶段2009年全球LED照明渗透率为152021年已经达到了66LED具有稳定连续高效均匀的工作状态相对白炽灯应用更为多变灵活逐步取代白炽灯的市场空间我国LED市场起步略晚但发展迅速2012年照明渗透率为32020年达到78图362016-2021全球LED照明渗透率变化图372014-2020年中国LED照明产品渗透率资料来源LEDinside国信证券经济研究所整理资料来源智研咨询国信证券经济研究所整理MiniLED发展迅猛是促进MOCVD发展的强大动力近几年小间距LEDMiniLEDMicroLED应用广泛显著推动了显示技术的发展小间距LED屏具备无缝拼接宽色域低功耗和长寿命等优点而MiniLED在继承小间距LED优点的基础上还在耗能反应时间可视角上有进一步的提升MiniLED采用局部调光设计用既有的LCD技术基础结合了同样成熟的RGBLED技术使得MiniLED的画面更加精细在新一代背光设计中有大量应用MicroLED是MiniLED更进请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容20