（报告出品方/作者：中信建投证券，刘双锋、雷鸣、孙芳芳）
五、国内外主要半导体设备公司分析
5.1 国外主要半导体设备公司概览
5.1.1 AMAT—沉积、刻蚀、离子注入、研磨设备
应用材料公司(Applied Materials)成立于 1967 年，是一家为半导体芯片、平板显示器、智能手机和太阳能产 品制造提供设备、软件和服务的美国公司。该公司在材料工程领域具有较强实力，还会提供用于生产柔性电子、 包装和其他应用涂层的设备。应用材料的主营业务主要包括三个部分：
1）半导体系统：该部门主要负责半导体 设备的研发、制造和销售，覆盖图案化、晶体管连接、计量审查、先进封装等各个程序；
2）应用全球服务：该 部门提供集成解决方案以优化设备和晶圆厂的品质和生产力，包括用于半导体、显示器和其他产品的备件、早 期设备和自动化软件；
3）显示器和相邻市场：该部门主要负责 LED、OLED、电子产品显示器和柔性基板处理的 设备生产，同时还将提供该领域的各类技术服务。应用材料的主要客户包括三星、台积电、英特尔等全球知名 芯片制造商，且 2020 年三星和台积电都贡献了 18%的营业收入。此外，2020 年应用材料在半导体领域的市场 份额为 16.4%，从 ASML 中夺回市场领先地位，重新成为全球第一的半导体设备制造商。
市场格局改善，公司业绩得以提高。2020 年应用材料营业收入额为 172.02 亿美元，同比增长 18%，创在历 史新高。公司自 2014 年起营收便实现稳定增长，2019 年销售下降系智能手机和显示器制造商的需求疲软。受益于芯片供应短缺、智能手机出货量改善以及 OLED 屏幕的需求增加，2020 年公司大幅增加了其销售额并且成 功抵消了来自于汽车和工业部门的不利影响。同时，由于电子产品需求、终端市场驱动和国家政策因素，半导 体行业仍将处于高度景气状态，这将为公司提供新一轮的业绩增长。
与此同时，由于客户需求向诸如小尺寸芯 片、更复杂的集成架构、新半导体材料以及成熟多元的应用过渡，这也会为公司带来新的技术挑战，业绩在中 长期内可能会存在一定波动。公司的应用全球服务部门帮助客户提高工具性能、降低成本，并强化了晶圆厂运 营能力和生产力。其核心竞争力在于成本效益、生产力和技术服务支持，这些差异化的服务将继续帮助公司实现业绩的稳定。而在平板显示器领域，公司受到了来自于亚洲企业的强力竞争。尽管公司凭借差异化的 LED 和 OLED 制造方案奠定了市场地位，但长期内仍需注市场意需求变动和竞争加剧。
同时，应用材料 2020 年的净利 润为 36.19 亿美元，同比增长 34%，系营收大幅增长和比较基数较低。2018 年芯片制造厂因市场价格下行而降 低设备需求，贸易战也限制了客户的资本支出，增加了应用材料的经营压力。该影响一直持续至 2019 年，且智 能手机和电视也在同一时间出现了销售缺口。具体的，公司于 2018 和 2019 两年连续出现净利润下滑，业绩增 长放缓。预计随着需求反弹和产品价格回升，应用材料的业绩有望重现快速增长。
销售重心倾向中国，半导体仍为支柱产业。2020 年应用材料在中国大陆中国台湾的销售额分别为 54.56 亿 美元和 39.53 亿美元，合计占比 55%（2012 年该数值仅为 37%），中国成为公司核心销售区。实际上，应用材 料一直重视中国市场，早期以开拓中国台湾市场为主，建立了较强的用户粘性。同时，伴随着中国大陆将半导体产 业列入“十四五”计划，市场活跃程度较高，公司积极布局大陆市场，以期获得持续的盈利。目前，亚洲仍为 公司的战略重心，2020 年营收占比为 85%。面对日益加剧的竞争格局，应用材料有望借助用户粘性和新市场的 开拓维持其业绩稳定，并且寻求中期增长。
应用材料的产品矩阵仍以半导体系统(Semiconductor System)为支柱，营收占比稳定在 65%左右。公司开创 的图案化系统解决了目前最先进的半导体器件中图案尺寸缩小和垂直堆叠问题，晶体管和互连技术可实现 3D 晶 体管的功率和性能改进，计量审查系统的成像和算法可以满足领域中最先进的技术要求，封装技术解决了单个 封装包含多个 IC 芯片的架构挑战，差异化的产品服务和用户弹性是应用材料占据领导地位的基石。
应用全球服 务部门(AGS)具有遍布全球的分销系统和位于重要国家的工程师，已支持应用半导体和平板显示器的制造。该部门近10 年来一直保持 20%的稳定占比，是应用材料稳定业绩的重要筹码。显示器和相邻市场部门(DAM)的行业 增长主要取决于消费者对大尺寸电视和先进移动设备高分辨率的需求，同时包含外观材料性质和虚拟现实等功 能的需求，业绩短期波动仍将存在。整体来看，公司的基本面较为扎实，半导体领域仍将作为公司业绩增长的 主要推动力，AGS 和 DAM 则利用客户弹性稳定毛利和净利率，预计中期内公司业绩将持续向好。
研发支出持续增长，确定公司增长基调。2020 年应用材料研发费用为 22.34 亿美元，同比增长 8.76%，近 10 年以来该费用一直保持稳定增长。2013 年研发支出占比出现下降趋势，这与公司的规模效应和销售转化能力 的提高相关。抛开市场因素，公司的产品研发和技术服务升级是半导体设备公司业绩增长的重要基础，大量的 研发投入将缩短产品上市周期，并持续构建有竞争力的技术工艺，以满足市场不断变化的需求。
在 SS 和 DAM 领域，应用材料集中进行单元工艺系统和集成材料的迭代升级，包括蚀刻、沉积、检测、图案化、先进封装等 先进技术，以优化芯片的性能、功率、面积、成本和上市时间(PPACt)，并最终实现市场扩张。2020 年的研发费 用上升主要与员工人数增加和股份薪酬分配有关，2019 年的上涨主要与 SS 和 DAM 领域的研发增加相关。公司 战略仍是以半导体为重心，开发新市场的技术能力和关键项目。此外，2020 年应用材料毛利率为 44.85%，净利 率为 21.04%，均较 2019 年实现小幅上涨，该变化与市场环境的改善密切相关。值得注意的是，在 2019 年市场 恶化的情况下毛利和净利率并没有大幅收窄，这与公司建立的用户粘性和弹性调整密切相关。随着市场回暖和 公司产品基石稳定，长期的差异化竞争下公司业绩仍有上升空间。
5.1.2 ASML —光刻设备龙头
ASML 成立于 1984 年，是一家专门从事半导体光刻系统开发、制造和销售的跨国公司，其光刻设备、计量 检测系统和产品支持服务为复杂的集成电路设计提供了先进的设备和技术。目前，ASML 主要拥有三大业务板块：
1）光刻系统：该业务致力于为集成电路设计提供关键性的光刻设备和技术，主要设备包括 EUV 和 DUV 光刻机。 前者提供了大批量制造中所需的最高分辨率的光刻技术，后者则深入紫外光谱以打印构成芯片基础的微小特征， 此外公司还拥有还有 ArFi、KrF、I-line 等光刻设备；2）计量检测系统：该业务覆盖芯片制造过程的每一步，致 力于用高精度和速度为芯片生产商实现产品最佳性能，Optical 可以精确快速的测量晶圆上图案的质量，E-beam 则有助于定位和分析单个芯片中数百万图案可能的缺陷；3）服务系统：公司所拥有的 5000 多名支持型员工将 会为客户提供全方位的先进工艺和产品应用知识支持服务。目前，ASML 是全世界最大的光刻设备供应商，2020 年全球市占率高达 84%，且 EUV 光刻机市占率 100%，以实现大规模垄断。
公司业绩稳定增长，英特尔推动预期抬升。2020 年 ASML 的营业收入为 170.99 亿美元，同比增长 29%，近 五年 CAGR 为 20.15%，公司业绩稳定快速增长。2018 年芯片厂商因价格芯片价格下行降低了设备需求，同时 2019 年新冠疫情和智能手机销售量下降都对公司的业绩增速造成了影响。尽管如此，ASML 在光刻机领域所保持的 垄断地位仍持续推动其业绩抬升。2020 年 5G、智能手机、汽车等中端市场的火热拉动了芯片和半导体市场的 增长，受益于芯片短缺和 EUV 光刻机的投用，ASML 的营收和净利润均得到高速增长。英特尔已经计划提高 EUV 光刻机的采购率，并希望于 2023 年前在自有芯片制造中采用 7nm 工艺，这有利于推动 ASML 未来的收益。
此 外，台积电、三星和 SK 海力士都增加了 EUV 的采购率，这可能造成市场供不应求和公司订单积压，持续增长的 客户订单和极高的单价(1.5-2.0 亿美元)将促进公司业绩持续增长。此外，2020 年 ASML 的净利润为 43.47 亿美元， 同比增长 49%，2019 年受新冠疫情和芯片需求减缓影响略有下降。由于公司完全垄断了 EUV 技术，并且各芯片 厂商对该设备的需求趋增，我们预计 ASML 未来的业绩将会在 EUV 设备的销售增长下得到快速的抬升，公司的 基本面长期向好。
EUV 推动公司增长，应用领域以逻辑芯片为主。2020 年 ASML 设备销售额总计为 126.20 亿美元，其中光刻 机业务为 121.91 亿美元，计量检测业务销售额为 4.28 亿美元。按细分设备，EUV 光刻机销售额为 54.60 亿美元， 占比 43.3%；ArFi 光刻机销售额为 47.91 亿美元，占比 38.00%；KrF 销售额为 12.38 亿美元，占比 9.80%三者合 计占比超过 90%，是公司的主要产品支柱。EUV 光刻机具有极高的光刻分辨率，强大的生产效率和较为简单的 工艺，该技术的成熟将吸引下游客户进行采购。
同时，2020 年 EUV 销售额同比增长 59.44%，成为公司第一大 销售设备，其收入暴涨推动了公司同年的整体业绩，预计该惯性将由于订单增长和广阔的市场份额而延续。与 此相比，ArFi 收入则受到影响相对下降，其余设备营收均保持增长。按应用终端分类，ASML 设备的主要终端为 逻辑芯片，占比72%。2020年，受益于EUV光刻机的研发，逻辑芯片应用端的收入为90.43美元，同比增长22.75%， 芯片厂商积极完善 5nm 工艺并且向 3nm 制程推进。
公司销售重心位于亚洲，中国大陆营收增长不足。2020 年中国大陆、中国台湾、韩国销售额分别为 28.43、 57.88、50.78 亿美元，合计占比约为 80%，中国大陆成为第三大销售区域。自 2014 年起，ASML 确立了以亚洲 和美国为主的销售核心，并在近六年中将销售重心大幅倾向亚洲，这与三星、海力士、台积电等全球领先芯厂 商密切相关。同时，中国在政策扶持和芯片支撑需求下，也亟待获取高分别率的光刻设备，公司 2020 年在中国 大陆的销售也同比增加 83.91%。但实际上，受制于美国和供应限制，ASML 并为向中国大陆交付 EUV 光刻机， 2020 年中国大陆的主要订单为 KrF、ArFi 和 I-line 光刻机，这意味着大陆的芯片制程工艺仍将落后于世界领先水 平。
同时，在中国销售的限制在一定程度上影响了公司的整体营收。此外，ASML 在中国台湾地区的销售额略有下降， 而在韩国则实现 105.50%的高度增长，系三星和海力士大幅提高 EUV 采购率。预计公司仍将向韩国、美国和中国台湾地区持续销售 EUV 光刻机，并从中国大陆获得更多订单，整体布局将稳定在亚洲地区。
公司持续高研发投入，双率水平稳中有增。2020 年 ASML 的研发支出为 26.92 亿美元，同比增长 21.87%， 近五年均保持 15%左右的稳定占比。公司持续的高研发投入成效显著，其研发的基于浸润技术制造的光刻机超 越 Nikon 和 Canon，以此占据了超过 80%的市场份额。2020 年投入量产的 EUV 光刻机，更是以 1.71 亿美元的 销售均价冠绝全球，为公司带来了客观的销售增长和可预期得持续业绩抬升。
同时，公司将持续增加研发支出， 在光刻机和计量检测领域持续加码，巩固在光刻尤其是 EUV 领域的垄断地位。2020 年公司毛利率为 48.63%， 突破历史新高；净利率为 25.42%，为近五年内高点。近 8 年内公司双率保持稳定，受益于强大的供应链整合， EUV 设备的量产销售，公司毛利实现历史新高。公司将持续推进 EUV 光刻机更新，预期未来设备单价和订单将 持续增加，公司业绩基本面长期稳定向好。
5.1.3 LAM —沉积、刻蚀、匀胶显影、清洗设备
泛林半导体(Lam Research)成立于 1980 年 1 月，是一家美国半导体产业创新技术及生产解决方案的供应商， 致力于生产，销售和维修用于制造集成电路的半导体处理设备。公司通过刻蚀系统起步，通过内生外延结合的 方式(自主研发和并购重组)不断丰富产品品类，并大力开拓全球市场。目前，泛林已经建立起了以沉积、刻蚀、 剥离清洗和晶圆计量为主体的产品矩阵，业务涵盖了晶体管、图形化、先进存储器、封装、传感器、功率器件 等领域，可提供广泛的硅片加工能力，满足芯片和半导体应用的最新生产需要。
同时，泛林还提供了高精度高 质量的计量检测系统服务，旨在支持支持先进工艺监测和关键步骤控制。目前，Lam 是全球前四大半导体设备 供应商之一，其刻蚀设备以 46.7%的市占率位居世界首位，此外泛林在 CVD 和清洗设备领域也表现不俗，分别 占据全球 24.8%和 11.8%的市场份额。
公司业绩稳定，市场格局改善推动营收反弹。2021 年泛林的营业收入为 146.26 亿美元，同比增长 45.61%； 净利润为 39.09 亿美元，同比增长 73.57%，双双突破历史新高。2019 年受到新冠疫情和芯片价格下行影响，LAM 的营收同比下降 13%；2020 年受益于芯片供应短缺和半导体市场的景气，营收有所反弹但力度较小，系全球刻 蚀市场竞争格局加剧，市场份额有所下滑所致。2021 年伴随着市场持续火热和 5G、智能手机数字化等领域的 快速增长，台积电、海力士、美光等下游客户的资本支出呈现大幅上涨，这推动了 Lam 的收入和整体业绩，预 计该效应将会持续存在。收入结构中，Lam 的设备系统收入为 97.7 亿美元，同比增长 47.47%；客户支持业务收 入为 48.6 亿美元，同比上升 42.12%，系客户晶圆厂利用率较高，从而增加了对备件和服务支持的需求，该效 应带来的客户支持业务增长仍将在中期内延续。
此外，Lam 与 ASML 在 EUV 光刻机方面建立了互利合作关系， 此举有望增加 Lam 的市场份额并将在长期内带来红利效益。实际上，公司的业绩基本面状况较好，高速增长下 依然保持较高的研发费用和其他运营费用的严格控制。尽管半导体行业已经较为成熟，但新兴的 AI、自动驾驶、 虚拟现实等领域仍在快速增长，公司将着力布局这些领域并迎来可见的收益。因此预计伴随着市场的高度景气 和芯片短缺的持续影响，公司的业绩仍将处于较好的增长水平。
销售重心以中国为主，应用分类核心为 NVM。从地区分布来看，2020 年 Lam 的营业收入主要来源于亚洲， 中国大陆、中国台湾和韩国占比分别为 31%、19%和 24%。同时，中国大陆和中国台湾地区营收占比合计为 50%，公 司的销售重心向中国转移，这与中国大陆半导体市场的高度景气和中国台湾地区芯片产业发达密切相关。此外，2021 第二季度公司在中国大陆和韩国的销售占比均上升 6 个百分点，系海力士和三星的资本支出大幅上升以及中国 大陆半导体相关行业持续火热。同时，随着全球地区疫情得到控制，全球半导体行业的需求将会进一步提高， 从而降低疫情对泛林半导体集团的影响。
从应用终端来看，泛林的营业收入主要来自于存储芯片和和 Foundry(芯 片代工)，两者收入合计占比约 90%，前者则以 NVM(非易失性存储器)为主。相较于 2019 年，Lam 在代工方面的 收入出现较大幅度增长，这抵消了存储芯片领域的不利影响。2021 年第二季度公司 NVM 销售占比为 49%，DRAM 为 10%，Foundry 为 35%，芯片代工和存储芯片收入占比稳定。这一方面显示了客户基于更高 3D 设备层数和容 量从而对存储芯片催生广泛需求，同时也意味着客户对更成熟的工艺节点和对先进 IC 的更高需求。尽管公司在 芯片制造设备供给方面面临着 TEL、AMAT 等公司的强力竞争，但稳定的收入结构和良好的业务基本面仍将推进 Lam 在芯片终端的销售增长。
公司持续高研发投入，双率水平稳中有增。2021 年 Lam 的研发支出额为 14.93 亿元，同比增长 19.24%，占 营收比例为 10%。近 8 年公司的研发支出基本保持上升趋势，且 2021 年达到新的历史高点，但占比整体趋于下 滑，这意味着公司的研发效益较为强劲。同时，公司注重在刻蚀和沉积领域的研发，为保持稳定的市场份额以 及应该来自 TEL 和 AMAT 的竞争，预计公司将持续提高研发费用和占比，以加强在相关领域的市场地位。2021 年公司的毛利率为 46.53%，净利率为 26.72%，整体较过去几年有所上升，系营收整体上涨和费用管控合理。毛利水平近 8 年较为稳定，净利率则逐步上升，这与较好的研发效益和严格的销售费用管控密切相关。随着下游 需求和半导体衍生行业的增长，预计 Lam 将保持较高的营收增长，毛利水平仍将趋于稳定，净利率在研发支出 增加下可能会出现波动，但公司整体水平基本向好。
5.2 国内主要半导体设备公司概览
5.2.1 北方华创—刻蚀/镀膜/热处理/清洗
北方华创科技集团股份有限公司（以下简称“北方华创”）成立于 2001 年，主要从事半导体专用设备的研发、 生产、销售及技术服务。公司业务产品主要包含两类：电子工艺装备和电子元器件，前者包括 ：
1）半导体装备： 刻蚀设备、清洗设备、PVD、CVD 设备、氧化扩散设备、新型显示设备和流量控制设备，主要用于集成电路、先 进封装、半导体照明、功率器件和新能源光伏等领域；2）真空装备：钎焊工艺设备、晶体生长设备、热处理工 艺设备、烧结工艺设备和磁性材料设备，用于真空电子、新材料、磁性材料、航空航天和光伏领域；3）锂电装 备：制浆系统、极片涂布机、强力轧膜机、极片分切机和锂电工艺开发验证，用于锂电池极片制造和锂电池整 线生产领域；后者包含电源模块、晶体器件、微波组件、钽电容器和精密电阻器，用于自动控制、电力电子、 精密仪表和铁路交通领域。
近年来，随着国产设备成熟度的持续增加，下游客户采购意愿日益增强，目前，公 司产品主要客户包括中芯国际、长江存储、三安光电、京东方和隆基股份等国内半导体行业主流企业。2020 年， 公司前 5 大客户销售占比合计为 43.66%，较 2019 年有所提升。经过多年发展，公司成为国内主流高端电子工 艺装备供应商，同时是重要的高精密电子元器件生产基地。
营收持续增长，利润大幅提升。近年来，受益于下游产业需求快速增长，北方华创电子工艺装备和电子元 器件业务均面临良好的市场环境和不断扩大的市场需求；中国大陆半导体产业投资趋势总体向好，集成电路、 先进封装和新型显示等均保持高速增长态势。2020 年公司营业收入为 60.56 亿元，同比上升 49.24%。公司新产品研发及市场开拓持续突破，且先进制程多种产品已通过客户验证。
业务细分领域方面，刻蚀机、PVD、立式 炉、清洗机产品在集成电路、先进封装主流客户实现规模销售；新能源光伏、LED、第三代半导体、新型显示泛 半导体产品竞争力及出货量迈入新台阶；多种新型真空热处理设备开发完成，实现对半导体材料、陶瓷材料和 磁性材料行业的销售；传统业务上，高真空钎焊炉交付量突破 200 台，继续保持行业领先；新能源锂电业务上， 推出大产能双层涂布机及半固态锂电池热复合机，获取客户认可；电子元器件上，高端模块电源产品在细分领 域处于市场领先地位；高端石英器件、片式钽电容、高端精密电阻陆续得到新应用，市场地位加强。利润方面， 2020 年公司归母净利润为 5.37 亿元，同比上升 73.75%，实现大幅增长，系成本和费用取得有效控制所致。
中部地区占比下滑，装备业务占据主导。地区收入结构上，2020 年北方华创东北华北地区收入占比提升， 从 2019 年的 19.06%上升至 29.43%；西北西南地区收入占比持续提升，从 2016 年的 16.78%上升至 32.55%；中 部东南部地区收入占比最大，从 2019 年的 51.53%下降至 33.16%。产品收入结构上，电子工艺设备的收入占比 不断提升，从 2016 年的 61.44%上升至 2020 年的 80.4%，占据主导地位；2020 年电子元器件收入占比为 19.24%， 同比下降 7.85pct，且近 5 年其占比均下滑；2020 年其他业务收入占比为 0.36%，同比下降 25pct。
定增加速公司发展，提升产业化能力。2021 年非公开发行事项于 4 月通过董事会审议，拟募集资金不超过 85 元，其中用于半导体装备产业化基地扩产项目（四期）的资金为 34.83 亿元；用于高端半导体装备研发项目 的资金为 24.14 亿元；用于高精密电子元器件产业化基地扩产项目（三期）的资金为 7.34 亿元；补充流动资金 18.68 亿元。此次非公开发行项目完成后，公司产能将持续提升，形成年产设备 2000 台的生产能力（即集成电 路设备 500 台/年、新兴半导体设备 500 台/年、LED 设备 300 台/年、光伏设备 700 台/年），同时有助于布局新 技术。
高端半导体产业化项目完全达产后，预计达产年年平均销售收入为 746,008.00 万元，项目达产年平均 利润总额 80,667.00 万元。高精密电子器件产业化项目完全达产后，形成量产 22 万只高精密石英晶体振荡器 和 2000 万只特种电阻的生产能力，预计达产年年平均销售收入为 44,272.88 万元，项目达产年平均利润总额 13,260.88 万元。
研发投入持续增长，净利率逐步提升。根据 SEMI 统计，28 纳米工艺所需工序约为 650 道，14 纳米工艺 所需工序约为 1000 道，而 7 纳米工艺所需工序已达 到 1500 道，器件的加工工艺复杂度出现了成倍增长， 集成电路装备作为推动产业技术创新的引擎，需要持续保持高额研发投入来保持技术先进性。北方华创重视研 发投入，近 5 年研发投入占比持续保持在 25%以上。2020 年，公司研发投入为 16.08 亿元，同比上升 41.42pct； 研发投入占营收的比例为 26.56%，较 2019 年下降 1.46 个百分点。公司技术人才实力较强，截至 2020 年 12 月 底，共有技术人员 2,077 名，占员工总数的 34.75%；所有员工中，博士 65 人，硕士 1170 人；知识产权数量逐 年增长，累计授权专利 2,894 件。利润率方面，2020 年公司毛利率为 36.69%，同比下降 9.47pct；净利率为 10.42%， 同比上升 14.38pct。
业务层面上，公司电子元器件板块利润率远高于电子工艺装备板块，2020 年电子元器件板 块毛利率为 66.15%，同比上升 6.26pct，而电子工艺装备板块毛利率仅为 29.44%，同比下降 5.79pct。技术层 面看，随着 5G 通讯、汽车电子和 LED 芯片的快速发展，SiC 和 GaN 第三代半导体材料的应用将迅速增加，致使 第三代半导体芯片设备需求强劲；另外，国内基础材料行业的快速发展，材料热处理工艺技术不断进步，将拉 动高端真空热处理设备需求增长，预计公司未来仍存在较大成长空间。中长期来看，随着国内扩产的快速推进 和晶圆制造产业加速向中国大陆转移，预计公司会在该发展过程中保持业绩增长的良好态势。
5.2.2 中微公司—刻蚀/镀膜
中微半导体设备（上海）股份有限公司（以下简称“中微公司”）成立于 2004 年，主要从事高端半导体设备 及泛半导体设备的研发、生产和销售。公司业务产品主要包含三类：1）专用设备：该部分主要包含刻蚀设备、 MOCVD 设备和 VOC 设备，用于 65 纳米到 14 纳米、7 纳米和 5 纳米集成电路加工制造及先进封装工艺中；2） 备品备件：该部分主要包含设备相关配件；3）设备维护：该部分主要提供设备维护服务。
目前，公司产品已成 功进入台积电、海力士、中芯国际、华虹集团和长江存储等国内外知名半导体制造企业生产线中；2020 年，公 司前 5 大客户销售占比相对集中，合计为 59.65%。2018-2019 年，在 VLSI Research 客户满意度调查中，公司连 续二年上榜，同时取得全球晶圆制造设备供应商前三的成绩，获评五家全球客户满意度五星级公司之一。2020 年， 公司成功入选《福布斯中国》“2020 最具创新力企业”榜单。凭借多年积累的专业技术，公司拥有国际先进的刻 蚀机技术，此外，MOCVD 设备已大规模投入量产，且在全球 GaN 基 LED MOCVD 设备市场上处于领先地位。公 司销售模式以直销为主，同时在欧洲市场采取代理模式。
营收持续抬升，利润高速增长。中国半导体设备产业呈现蓬勃发展趋势，根据 SEMI 数据，2020 年国内半 导体设备销售额为 181 亿美元，同比增长 34.57%；国内市场份额高达 26.31%，从 2018 年全球第二升至全球第 一。受益于企业产能扩展及国产化的稳步推进，中微公司半导体设备销售额近 5 年保持连续增长。2020 年公司 经营持续向好，营业收入为 22.73 亿元，同比上升 16.76%。刻蚀机方面，2020 年刻蚀设备收入为 12.89 亿元， 同比上升 58.49%，销售额逐年提升，体现在：
1）逻辑芯片制造环节上的高端刻蚀设备已被国际知名客户在 65-5nm 晶圆线使用，5nm 刻蚀设备用于若干关键步骤并已获得行业领先客户批量订单；2）CCP 刻蚀设备可应用于 64 层 3DNAND 量产；3）ICP 刻蚀设备在多个逻辑芯片和存储芯片厂商的生产线上量产。MOCVD 设备方面，2020 年 MOCVD 设备收入为 4.96 亿元，同比下降 34.47%，销售占比近几年下降，且随 LED 的景气度扩产周期变动。 VOC 设备方面，已应用于国内平板显示行业生产线。利润方面，公司 2017 年净利润成功实现扭亏为盈；2018 年以来随着公司业务规模扩大，盈利能力逐年提升；2020 年归母净利润为 4.92 亿元，同比增长 161.02%。受限于产业起步晚、技术门槛高的问题，目前刻蚀设备国产化率相对较低，公司未来成长空间较大。
刻蚀设备持续突破，Mini-LED MOCVD 迎来增长。根据 Gartner 统计，2020 年 按全球晶圆制造设备销售 金额占比类推，刻蚀设备、光刻设备和薄膜沉积设备分别占晶圆制造设备价值量约 24%、23%和 22%。刻蚀设备在不少先进晶圆厂的设备投资中达到 25%到 30%，甚至在部分 NAND 闪存生产线上的投资接近 50%。等离 子体刻蚀设备的市场快速增长，已超过光刻机成为集成电路设备最大 的市场。从 2010 年约 50 亿美元规模迅 速增长到目前的 120 亿美元左右。
而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 际知名客户最先进的生产线上并用于 5 纳米、5 纳米以下器件中若干关键步骤的加工；在 3D NAND 芯片制造 环节，公司的电容性等离子体刻蚀设备技术已应用于 64 层和 128 层的量产，电感性等离子体刻蚀设备技术已 应用于 64 层的量产。公司相继发布新一代电感耦合等离子体（ICP）刻蚀设备 Primo Twin-Star®，用于 IC 器件 前道和后道制程导电/电介质膜的刻 蚀应用，以及 8 英寸甚高频去耦合反应离子（CCP）刻蚀设备 Primo AD-RIE 200™，不断满足客户的多样化需求，助力客户应对行业挑战。
Mini-LED 今年为放量的元年，带动设备需求倍增，同时带来公司 MOCVD 设备新增长。公司的 Prismo A7 设 备技术实力突出，已在全球氮化镓基 LED MOCVD 市场中占据领先地位。公司发布了专为高性能 Mini-LED 量产 而设计的 Prismo UniMax™ MOCVD 设备，具有业内领先的加工容量，通过石墨盘晶片排布的最优化，其加工容 量可以延伸到生长 164片4 英寸或 72 片 6 英寸晶片，用于 Mini-LED 生产的 MOCVD 设备 Prismo UniMax™已收到来自国内领先客户 的订单，同时，公司正在与更多客户合作进行设备评估；此外，制造 Micro LED 等应用的新型 MOCVD 设备也正在开发中。
公司重视研发投入，定增超 82 亿元用于扩产。公司重视技术发展，近 5 年研发投入占比持续保持在 20% 以上 2020 年，公司研发投入为 6.4 亿元，研发投入占营收的比例为 28.16%，占比较 2019 年上升 6.33 个百分点。 公司高度重视科技研发，具备成熟的研发和工程技术团队，截至 2020 年 12 月底，公司共有研发和工程技术人员505 名，占员工总数的 56.49%。
受益于稳健的下游订单，公司各业务板块毛利率保持稳定、净利率稳步增长。 2020 年，公司销售毛利率为 37.67%，同比上升 2.74pct；销售净利率为 21.66%，同比上升 11.97pct。各业务版 块方面，2020 年公司专用设备毛利率为 37.32%，同比上升 3.41pct；备品备件毛利率为 38.47%，同比下降 0.83pct； 服务收入毛利率为 55.03%，同比上升 2.06pct。公司上半年完成向特定对象发行股票，发行价格为 102.29 元/ 股，募集资金总额为 82.07 亿元，为扩充资产规模、增强公司实力以持续做大做强主业。其中部分资金用于 UD-RIE 刻蚀设备开发、SD-RIE 设备开发、ALE 原子刻蚀设备研发和 HPCVD 设备研发。
5.2.3 拓荆科技—PECVD/SACVD/ALD
拓荆科技股份有限公司成立于 2010 年 4 月，是国家高新技术企业，主要从事高端半导体专用设备的研发、 生产、销售与技术服务。公司多次承担国家重大专项，并于 2016 年、2017 年、2019 年获评中国半导体行业协 会授予的“中国半导体设备五强企业”称号。公司目前主要聚焦半导体薄膜沉积设备、光刻机和刻蚀机，三者 共同构成芯片制造三大核心设备。
公司主要产品包括等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备、原子层沉积 （ALD）设备和次常压化学气相沉积（SACVD）设备三个产品系列，已广泛应用于国内晶圆厂 14nm 及以上制 程集成电路制造产线，并已展开 10nm 及以下制程产品验证测试。拓荆科技拥有自主知识产权，技术指标达到 国际同类产品先进水平，产品主要应用于集成电路晶圆制造，以及 TSV 封装、光波导、Micro-LED、OLED显示等高端技术领域。目前，拓荆科技的主要客户包括中芯国际、华虹集团、长江储存等。
荆拓科技营收增长迅速，整体利润情况逐渐好转。2020 年公司实现营收 4.36 亿元，同比增长 73.38%，近 三年内营收增长十分迅速，系公司研发投入逐步转化为营业成果。同时，由于中国大陆将第三代半导体归入国 家“十四五”计划，政策扶持下的半导体设备市场十分景气。下游芯片厂商增加其资本支出，极大地推动了对 沉积等关键设备的需求，从而使得公司获得了较为迅速的增长。进一步地，公司所提供的 PECVD 设备，可以 在满足客户多类需求的同时降低其使用成本，其的领先工艺和高质量性能都保证了设备完备的竞争力。
此外， 公司的 12 英寸 ALD 和 8 英寸 SACVD 设备已经通过了客户验证，首台 14nm 硬掩膜 ACHM PECVD 设备也已 成功出货，公司的研发积累正在持续转化为产品收益。同时，拓荆科技所研发的 PECVD、ALD 以及 SACVD 设备产品累计出货量已超 150 台，在集成电路制造领域及其他下游应用中实现了较为深刻的产业融合。目前， 公司是国内半导体设备行业的主要领军者之一，已成功打破国外垄断并逐步实现进口替代，且直接与海外巨头 企业进行竞争。然而，由于海外企业已经形成了较高的竞争壁垒，公司所占市场份额仍然较低。2020 年公司净 亏损为-0.12 亿元，同比减少 39.59%，净利润近三年来持续收窄，财务状况逐渐好转。荆拓科技净亏损较高， 主要是因为研发费用金额和占比较高，预计未来随着成果不断转化，公司有望扭亏为盈。
公司收入全部来自境内，产品以 PECVD 为主。2020 年，拓荆科技的所有主要营业收入均来自中国大陆， 目前并没有境外及海外相关业务。同年公司主要营收地区包括华北、华东和华中，三者合计占比超过 90%，近 年来公司在华北地区的收入不断上升。同时，PECVD 为荆拓科技的核心产品，近两年内占比均超过 95%，ALD 和 SACVD 均处于在不同客户端进行产线验证的市场开拓阶段，形成批量销售需要客户的逐一验证，周期性仍 存在较大的并不确定性。此外，如果国内先进晶圆制造产线发展不及预期，ALD 和 SACVD 的市场需求萎缩， 那么公司在相关产品的销售仍将受到较大限制。进一步地，公司的产品结构较为单一，若研发成果不及预期， 在 PECVD 市场的高度集中可能使得企业面临经营风险。
公司对研发保持较高投入，毛利水平整体稳定。2018-2020 年研发投入分别为 1.08、0.74 和 1.23 亿元，占 营收比例分别为 153%、30%以及 28%。实际上，公司一直坚持自主研发和技术创新，近年来研发费用占比基本 稳定在 30%左右，高于行业平均水平。2020 年的高研发支出同时带来了较高的营业收入，预计研发仍将持续转 化为公司收入，并带来长久效益。同时，公司研发费用主要用于 ACHM 工艺开发及 3D 结构集成、3D NAND PECVD 设备验证以及其他重大国家科技专项课题。
目前，拓荆科技已经储备了 10-28nm 的薄膜沉积技术，并 在存储芯片领域储备了 128 层 3D NAND 沉积技术。预计公司仍将坚持大量的研发投入，不断对产品进行迭代 升级，优化现有设备和工艺，满足市场的各类需求，增强公司的领域地位。2020 年公司毛利率和净利率分别为 32%以及-3%，近三年内毛利率基本稳中有升，系公司研发成果顺利转化为收入所致。同时，由于成本和相关费 用控制显著，公司的净亏损率显著收窄，但短期内仍有一定的亏损风险。
5.2.4 芯源微—涂胶显影/去胶/清洗
沈阳芯源微电子设备股份有限公司（以下简称“芯源微”）成立于 2002 年，主要从事半导体专用设备的研 发、生产和销售。公司业务产品主要包含两类：光刻工序涂胶显影设备和单片式湿法设备，前者包括显影机、 涂胶机和喷胶机；后者包含湿法蚀刻机、去胶机和清洗机，主要用于 8/12 英寸以及 6 英寸及以下单晶圆处理。 一方面，公司核心产品光刻工序涂胶显影设备通过与光刻机配合作业，在集成电路制造前的晶圆加工以及后续 的先进封装环节发挥关键处理作用，该品类客户包括中芯绍兴、厦门士兰集科、青岛芯恩、上海华力等。另一 方面，公司生产的单片式湿法设备主要用于 MEMS、化合物和 LED 芯片的制造环节，主流产品销向台积电、华 天科技、通富微电、长电科技等大客户。
公司业绩大幅上升，下游行业需求旺盛。2016 年以来，芯源微的营业收入实现稳定增长，并与 2020 年达 到 3.30 亿元的历史高点，同比增长 54.30%。其中，光刻工序涂胶显影设备营收为 2.36 亿元，占比 74.18%，仍 为公司的核心业务。由于全球芯片短缺，下游芯片制造商产能扩张需求强烈，以此带动半导体设备行业的持续 增长。受益于台积电、华天科技、中芯绍兴等企业的需求上升，芯源微的涂胶显影机业务得到繁荣，实现超过 50%的高度增长。同时，芯源微是国内唯一提供中高端涂胶显影设备并进行量产的企业，国内市占率在 5%左右， 受制于日本 TEL 垄断；先进封装和湿法设备等后道领域表现优秀，市占率超过 25%。此外，芯源微 2020 年净利 润为 0.49 亿人民币，同增长 66.79%，系营收规模持续增长和创业板上市利好影响。
研发力度加大，推进国产替代进程。2020 年芯源微研发支出 0.45 亿元，同比增长 34.51%，占营收比例 13.81%。 研发支出自 2016 年起实现稳定增长，2019 年受疫情影响略有削减。前道晶圆加工领域，芯源微涂胶显影设备 实现关键技术突破，获得下游多个知名客户订单。前道 Spin Scrubber 清洗机达到国际一流水平，成功实现进口 替代。该清洗机同时通过中芯国际、士兰集科等客户的工艺验证，得到国内数家 Fabless 商家的重复订单。先进 封装领域，公司致力于开发叠层多腔设备，满足下游市场的高级需求。MEMS、化合物和 LED 芯片制造领域，公 司通过提升小尺寸设备性能和叠层设备开发，逐步实现化合物应用设备的性能提高，主流产品已成功实现进口 替代。
目前，前道涂胶显影设备技术水平仍弱于国际知名企业，公司将持续加大研发力度，预计 3 年内逐步覆 盖 KrF、ArF、ArFi 和 l-line 等先进工艺。高端封装涂胶显影设备、单片式湿法设备和核心零部件技术水平均已追 平部分国际名企，未来目标集中于关键技术突破、性能优化和应用范围扩展。此外，芯源微近 5 年毛利率稳定 在 40%左右，预计高毛利涂胶显影设备研发将推动毛利上升；净利率近 4 年稳定在 15%左右，营收持续增长与 费用支出作用抵消，收入效应表现强势或将推动利润增加。
港澳台业务萎缩，加码大陆业务。芯源微曾于 2019 年进行海外业务扩张，当年获得 200 万元的营收，但于 次年收紧为零。港澳台业务逐年萎缩，2020 年营收额仅为 158 万元。2020 年中国大陆销售情况再创新高，达到 历史新高 3.17 亿元，同比增长 58.24%。受益于国内政策和半导体市场的猛烈需求，预计中国大陆仍将作为主要 销售地区。进口替代进程加快、产能增加、品类扩张，都将推动芯源微在中国大陆的市占率增长，有望进一步 打破国外垄断。此外，公司 2020 年涂胶显影关键技术得到突破，相关设备销售额为 2.36 亿元，同比增长 111.43%。 预计随着研发持续投入，主流产品销售情况将持续向好，业务有望扩展至海外地区。
六、观点总结及内容概要
1、全球半导体产业迎来第三波发展浪潮
各类电子产品新旧应用需求推动半导体芯片规模不断扩大，下游需求强劲，5G、汽车、PC 等多行业需求共 振，驱动长期成长。成熟制程芯片市场仍然巨大并将成为主要的市场增长点，28nm 以上成熟节点占整体产能的 比例为 60%，2021 年成熟节点产能短缺将延续，更多晶圆厂加速聚焦特色工艺。我们认为本轮半导体景气周期 持续度将超出此前预期，预计延续至 2022 年。
2、半导体技术多方向的发展给装备带来多维度的发展空间
全球数字经济在国民经济中地位持续提升，半导体产业的支撑作用越发越重要。每 1 美元半导体芯片的产 值可带动相关电子信息产业约 10 美元产值，并带来约 100 美元的 GDP。随着晶体管的尺寸逐步趋近物理极限， 半导体技术正在向先进工艺，特色工艺，先进封装及三维集成三个方向推动半导体产业的可持续发展，同时也 为装备的发展带来了更广阔的发展空间。
3、半导体景气度高和国产化趋势
全球半导体产业预计将继续向中国大陆转移，2021-2022 年中国预计将建 8 座高产能晶圆厂。目前国产设 备采购比例仍处于较低水平（2020 年占采购总额的 7%），未来国产设备发展空间广阔。根据 2020 年中国晶 圆厂设备采购占比来看，来自美国采购的设备占比超过 50%，日本 17%，荷兰 16%，中国 7%，其他 7%。中国 本土的半导体设备仍然占比较小的比例，未来国产设备发展空间广阔。
国内半导体设备厂商产品线逐步完善，在各自优势环节逐渐突破。目前去胶设备国产化率达到 90%以上， 清洗设备、热处理设备、刻蚀设备国产化率 20%左右 ，PVD 设备与 CMP 国产化率为 10%，此外在光刻机、离 子注入机、量测设备实现了零的突破，测试设备取得较大进展。
1）光刻、刻蚀市场规模最大，国内企业积极布局。中国大陆一直不断进行光刻机自研，上海微电子装备股 份有限公司已经实现了最高为 65nm 制程的光刻机研发，但该精度水平仍与国际先进水平差距较大。刻蚀技术 壁垒较高，但尚未形成较大分化，是国内国产替代率最高的半导体设备领域。国内刻蚀厂商主要包括屹唐半导 体、中微公司和北方华创，近年整体业绩持续增长，与国际先进企业差距逐渐缩小。
2）沉积、清洗市场集中度高，国产技术持续迭代。中国大陆的沉积设备市场也相对成熟，其中北方华创和 沈阳拓荆是主要参与者。清洗设备重要性日益凸显，国产替代进展稳定。国内目前有三家在湿法工艺设备端提 供中高阶湿法制程设备，分别是盛美、北方华创和至纯科技，芯源微清洗设备也在积极跟进。
3）涂胶显影和 CMP 市场规模稳定，国内企业已打破垄断。涂胶显影国内企业则以芯源微为代表，公司自 主研发的前道涂胶显影机已经实现 28nm 的工艺制程；华海清科已经实现 12 英寸 CMP 设备的量产，其设备已 经销向中芯国际、华虹集团等芯片制造客户，国产化率为 10%，成功打破国外垄断。
4）过程控制设备国产替代缓慢，热处理市场国内企业布局活跃。我国在过程控制设备方面的国产替代进程 较为缓慢，目前精测电子子公司上海精测膜厚产品（含独立式膜厚设备）已取得国内一线客户的批量重复订单。 国内热处理设备企业主要包括北方华创和屹唐半导体，主要针对 12 英寸产线的设备研制。北方华创的立式炉和 卧式炉可用于 28nm 的 IC、功率器件和先进封装的氧化扩散工艺，技术水平国内领先，已被多个主流客户所采纳。在全球快速热处理市场中，屹唐半导体作为唯一一家中国企业以 11.50%的市场份额列居第二。
受益半导体高景气度及国产化率提升，国内设备公司进入增长的快速车道，收入实现快速增长。在 14 家半 导体设备公司中，北方华创市值超 1500 亿元，预计 2021 年收入达到 88 亿元，对应的 PS 为 18 倍；中微公司与 晶盛机电接近千亿市值，预计 2021 年收入分别为 32 亿、63 亿元，对应的 PS 为 30 倍、15 倍；此外，盛美股份、 屹唐股份、华海清科、拓荆科技已经提交招股说明书，等待上市中。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库官网】。
