中微公司:蚀刻机突破技术封锁,MOCVD设备市占率全球第一

来源:览富财经网      作者:望苍穹      发布时间:2020-10-22

摘要:自从中兴通讯遭受制裁以来,国内半导体产业迎来前所未有的变局,近年来又叠加华为芯片断供事件,芯片产业利好措施不断释放,但也结合将“降温措施”避免芯片产业发展走歪。2020年9月23日,我国印

自从中兴通讯遭受制裁以来,国内半导体产业迎来前所未有的变局,近年来又叠加华为芯片断供事件,芯片产业利好措施不断释放,但也结合将“降温措施”避免芯片产业发展走歪。

2020年9月23日,我国印发《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》。意见中提出加快基础材料、关键芯片、高端元器件、新型显示器件、关键软件等核心技术攻关及其他内容。

今年10月下旬,我国出台措施将对芯片烂尾项目追责到人。这一措施无疑会加速芯片产业劣质企业出清,长久来看,直接利好芯片产业链内具有核心竞争力的头部公司。

科创板上市企业中微公司(688012)就是一家拥有核心技术及先进产品的芯片企业。如今在蚀刻设备和MOCVD设备研发、市场布局等诸多方面取得较大的突破和进展,产品持续获得海内外客户的认可。今年上半年,中微公司净利润同比增长291.98%达到1.19亿元。

另外,中微公司近期还拟定增募资不超过100亿元,用于中微产业化基地建设项目、中微临港总部和研发中心项目和科技储备资金,目前已获得通过。该次募资也侧面体现中微公司对于企业未来发展的信心。

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核心技术打破海外技术封锁

成立于2004年的中微公司,是一家扎根国内、面向全球的高端半导体微观加工设备公司,在我国半导体设备行业处于领先地位。公司聚焦于集成电路、LED芯片等微观器件领域的蚀刻设备和MOCVD即金属有机化合物化学气相沉积设备的研发、生产和销售。

对于晶圆制造而言,蚀刻是重要步骤,和光刻、薄膜沉积并称为半导体制造三大核心工艺。IC制造过程中先通过薄膜沉积工艺在晶圆上沉积一层待处理的薄膜,然后把光刻胶均匀涂抹在薄膜上,再借助光刻工艺将光罩上的图形转移到光刻胶上,而后借助蚀刻工艺把光刻胶上图形转移到薄膜,去除光刻胶后便完成图形从光罩到晶圆的转移。

由于中微公司研发出与美方领先设备公司同等质量的蚀刻设备并实现量产,美方于2015年解除了对我国等离子体蚀刻设备多年的出口管制。

中微公司蚀刻机突破封锁后,持续推进先进制程研发进度,在实现单反应台Primo-nanova蚀刻设备的量产后,还在研究双反应台电感性等离子体蚀刻设备。中微公司自主研发的5nm蚀刻机已经通过台积电的验证,今年将投入台积电5nm制程生产线。

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至此,中微公司的等离子体蚀刻设备,已经应用在全球晶圆代工企业,如台积电、中芯国际、联华电子、海力士、长江存储等客户的65nm到14nm、7nm和5nm的IC加工制造生产线以及先进封装生产线中,成功覆盖65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm、7nm和5nm微观器件蚀刻应用的三代蚀刻设备。

蚀刻设备市场对标光刻设备市场

蚀刻工艺作为晶圆制造的重要一环,一再寻求技术突破。目前在半导体制造中有两种基本的刻蚀工艺,干法刻蚀和湿法刻蚀,其中干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件最主要的方法。

早期的刻蚀工艺多采用湿法刻蚀,但因其在线宽控制和刻蚀方向性等多方面的局限,3μm之后的工艺大多采用干法刻蚀,湿法刻蚀仅用来腐蚀硅片上的某些层或残留物的清洗;干法刻蚀系统中,刻蚀作用是通过化学作用或物理作用,或共同作用来实现的,其中物理和化学混合作用能使刻蚀获得好的线宽控制和较好的选择比,因而干法刻蚀工艺应用越来越多。

而根据被刻蚀材料的种类,刻蚀设备可分为硅刻蚀设备、金属刻蚀设备和介质刻蚀设备三大类。以等离子体产生和控制技术进行区分,电容耦合等离子体刻蚀设备(CCP)和电感耦合等离子体刻蚀设备(ICP)是各类等离子体刻蚀设备中应用最广泛的两类设备。

中微公司所销售的刻蚀设备以电容性刻蚀设备为主,全球市占率约1.4%左右。作为后起之秀,虽然中微公司目前刻蚀设备市占率较低,但是部分技术水平和应用领域已达到国际同类产品标准,已经应用于全球最先进的7nm和5nm生产线,正稳步开拓市场份额。台积电5nm产线就是例证。

另外,又因为目前普遍使用的浸没式光刻机受到波长的限制,10nm及以下的逻辑器件微观结构的加工将通过等离子体蚀刻和薄膜沉积的多重模板效应来实现,使得相关设备的加工步数增多,直接刺激蚀刻设备销量提升,中微公司蚀刻机销量也将因此受益。

根据SEMI 2018年相关统计数据,蚀刻设备在半导体设备市场中份额达到19%,与光刻机、薄膜沉积设备分列前三位,合计份额超过50%。排名第二位的光刻机/光刻胶设备占比约为18%。

即便在2019年半导体设备市场下滑的情形下,蚀刻设备依旧保持着增长的态势,因此随着半导体行情的转暖,蚀刻设备市场增量确定性较强。

MOCVD设备市占率全球第一

中微公司蚀刻设备突破封锁并发力抢占市场份额的同时,公司另一个主要业务MOCVD设备已经迎来需求端的放量增长。

根据IHS Market统计,中微公司2018年彻底打破了维易科和爱思强在MOCVD设备的垄断地位,占全球新增氮化镓基LED-MOCVD市场份额的41%,下半年全球占比更是超过60%,占有量全球第一。

在2019年VLSI Rearsch“客户满意度”调查中,中微在全球晶圆制造设备供应商中排名第三,连续两年上榜,并被评为全球客户满意度达到五星级的五家公司之一。

回顾中微公司发展历程,公司于2010年开始着手研发MOCVD设备,目前为止已经成功开发多代MOCVD设备,包括第一代设备PrismoD-Blue、第二代设备Prismo-A7以及第三代更大尺寸设备,主要用于蓝绿光LED和功率器件等的生产加工。

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中微公司2013年成功推出的第一代产品PrismoD-Blue,配备四个19英寸的反应腔,能够同时加工232片2英寸晶片或56片4英寸晶片。工艺能力还能延展到生长6英寸和8英寸外延晶片。

第二代MOCVD产品“Prismo-A7”技术含量和制造工艺水平大幅提升,可配置四个28英寸的反应腔,同时加工136片4英寸晶片或56片6英寸晶片。单腔产量相比第一代产品翻了一番。这两代设备均可用于蓝绿光LED外延片的生产。

今年又推出可用于深紫外LED外延片生产的Prismo HiT3TM设备,反应腔最高温度可达1400摄氏度,适用于高质量氮化铝和高铝组分材料生长,单炉可生长18片2英寸外延片,并可延伸到4英寸晶片。

凭借过硬的产品质量,中微公司自主研发的MOCVD设备已被三安光电、华灿光电、乾照光电、璨扬光电等多家与公司紧密合作的一流LED外延片及芯片制造厂商大批量采购。

通常情况下,MOCVD设备作为LED制造中最重要的设备,其采购金额一般占LED生产线总投入一半以上,综合其目前市占率和行业发展趋势而言,中微公司业绩增量确定性较强。

MOCVD设备市场广阔,营收增速迅猛

从营收层面来看,中微公司MOCVD设备2017年销售收入达到5.3亿元,相较于2016年涨超30倍,2018年由于全球市占率提升,销售收入继续增长,达到8.32亿元。

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从财务数据来看,曾经的龙头维易科2019年年报披露其营业利润亏损5698.30万美元,根据2019年12月31日汇率计算,大约亏损人民币3.97亿元,中微公司则盈利1.89亿元,同比大增107.51%。

近年来,国内LED产业的快速发展带动了作为产业核心设备的MOCVD设备需求量的快速增长。尤其在2019年新兴的Mini-LED和Micro-LED是激发MOCVD设备增长的关键因素,根据Market.us预测,到2028年,MOCVD市场规模将翻一番,达到16.38亿美元,年均复合增长率约为8.5%。

根据中微公司方面数据,我国2017年已经成为全球MOCVD设备最大的需求市场,MOCVD设备的保有量占全球比例超过40%。2009年至今,我国MOCVD设备保有量增长了高达14倍,已达约2000台。中微公司准确把握行业发展趋势,充分受益于MOVCD设备高速增长。

一家具有高技术壁垒的企业能持续稳定发展,底气一定来自于高效率的研发团队及稳定的研发支持。中微公司深知此道,一直以来坚持走独立自主开发的路线,面向国内和国际招募一流的技术型人才,形成了成熟的研发和工程技术团队,并按照CCP蚀刻设备、ICP蚀刻设备、TSV蚀刻设备以及MOCVD设备等不同类型的研发对象和项目产品组成了分工明确的专业研发团队。

得益于公司明确的经营策略,中微公司业绩近几年持续提升,各项财务指标均迎来可喜的改善。

盈利状况显著改善

一家企业无论说了多少好话,都要回归一件事:能不能赚钱。

中微公司2016年营收6.10亿元,净利润亏损2.39亿元,扣非净利润亏损2.33亿元。

2017年开始业绩持续增长,至2019年营收年均复合增长率约为47.31%,分别为9.72亿元、16.39亿元、19.47元,净利润分别为2991.87万元、9086.92万元、1.89亿元,扣非净利润分别为亏损6943.72万元、盈利1.04亿元和1.48亿元。

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由前文可知,中微公司主营业务收入主要来源于以蚀刻设备、MOCVD设备为主的专用设备领域。此外还有备品备件、设备维护等收入,2019年上述收入依次为15.87亿元、3.38亿元以及0.21亿元,占主营业务比例分别为81.55%、17.37%、1.08%。

2020年上半年,中微公司继续扩大盈利,在疫情影响下依然能实现1.19亿元净利润,同比大增291.98%,扣非净利润增长81.93%实现4017.97万元。

从毛利率来看,中微公司2019年毛利率较2016年相比略有下降,从42.52%降为34.93%,但毛利率下降并不是公司经营状况恶化所致,而是由于产品结构变化和市场策略发生转变。

2017年,中微公司推出的技术含量和性能更佳的MOCVD设备——Prismo-A7受到市场的热烈追捧,导致毛利率相对较低的MOCVD设备收入占比从2.56%大幅攀升至54.58%,毛利率相对较高的蚀刻设备收入占比从77.17%骤降到29.74%,从而拉低了整体毛利率水平。

2018年,中微公司为进一步扩大MOCVD市场份额,策略性地降低MOCVD设备售价,使得毛利率继续下滑。

但2016至2019年,中微公司三项费用占比逐年下降,其中销售费用由21.71%下降至10.12%,管理费用由9.38%下降到5.59%,利息收入于2019年首次超过利息费用,实现财务收入123.9万元。

中微公司三项费用率的逐年降低,一方面是因为营业收入的快速增长,另一方面是因为公司不断提升管理水平,对费用增长进行了有效控制,导致该比例下降,极尽所能提升公司综合利率。

管理水平提升推动财务数据持续向好

通过财报其实不仅能直观感受到公司盈利水平,还能了解到一家公司盈利能力和管理层之间的联系。

2016至2018年,中微公司存货和预收款项双增长,存货由2016年3.31亿元增长至12.48亿元,增幅高达277%,预收款项由0.02亿元增长至6.80亿元。

2019年受到全球半导体行业景气程度的下行,部分晶圆代工厂削减资本性支出,对中微公司经营状况造成了一定的影响,存货数量和预收款项略有下滑,但2019年当年业绩并未有明显下滑反而逆势大涨。

中微公司2019年依然能保持业绩大涨与公司主要采用以销定产的模式有直接关系。从销售模式来看,中微公司大部分产品发出后需在客户生产线上进行安装、调试,并运行一段时间获得客户验收后方可确认收入,因此,存货和预收款项的规模可以间接体现公司在手订单数量。

继续探究公司存货具体构成,览富财经网了解到,中微公司2016年后发出商品在存货中占比较大,这部分代表了即将确认的收入。

以近两年为例,截止2019年年底,中微公司存货约11.97亿元,2020年6月底,中微公司存货总值约为12.49亿元。从存货分类可知,中微公司2019年发出商品约占存货的45.80%;原材料约为25.74%;在产品约为27.22%;产成品约为1.23%。

2020年上半年发出商品约占存货50.97%;原材料约为31.05%;在产品约为14.08%;产成品约为3.90%。由此可见,公司经营活动正常且发出商品比例持续提升,预期收益较为稳定。

虽然2020年上半年在产品比例有所下降,但这主要是因为产成品比例增长至3倍且发出品和原材料比例均有所提升压缩在产品比例。其中原材料、发出商品、产成品分别同比增长20.61%、11.27%、216.75%。

除此之外,中微公司速动比率从2016年0.46涨至2019年的4.29,冲进业内第一梯队,流动性充裕,资产变现能力良好,而且资产负债率迅速下降,从180.74%骤降至21.43%。财务数据持续好转。

结语

综上所述,中微公司是我国目前技术实力、研发体系最为强劲的半导体设备企业之一。

虽然中微公司目前和世界领先半导体设备企业仍有差距,但是中微公司近两年的盈利能力对比2016年已经大幅提升。伴随晶圆代工厂扩产带动蚀刻设备增长,及LED MOCVD设备持续放量,中微公司营收及利润有望持续增长。

而且中微公司在新产品研发方面的一贯奉行“厚积薄发”策略,公司整体发展也有望随着半导体设备需求的增长而迎来新的发展机遇,持续抢占全球半导体设备市场份额。

我们相信,即便我国芯片产业目前正在埋头赶路,但在不远的将来,通过更多像中微公司的集体参与和努力,以及政策支持,我国芯片产业终将迎来仰望苍穹的那一天。

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