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至纯科技:立足高纯工艺半导体清洗设备将迎增

文章出处:必嬴亚洲官网 人气:发表时间:2020-12-29 14:28

  至纯科技成立于 2000 年,主要从事高纯工艺系统和半导体湿法清洗设备的研发、 生产、销售及技术服务。高纯工艺系统业务包括为电子、生物医药及食品饮料等行业的 先进制造业企业提供高纯工艺系统的整体解决方案,以及进行高纯气体供应设备和高纯 化学品输送设备的销售。半导体装备产品主要包括湿法槽式清洗设备和湿法单片式清洗 设备,广泛应用于集成电路、平板显示等领域。2012 年-2019 年业务收入从 1.37 亿元增 长到 6.37 亿元,复合增速为 25%,属于提供稳健增长现金流的业务板块。

  业务初创期(2000-2005):这一阶段公司业务主要以工程分包为主,业务规模小, 客户行业结构分散。此阶段主要客户有:上海朝晖药业、上海交大昂立生命、江苏南大 光电、空气化工等。

  设计成型期(2005-2008):公司开始成为高纯工艺系统整体解决方案供应商,确立 了在高纯工艺系统设计方面的优势,盈利能力与市场地位明显提升。此阶段客户分布于 医疗行业,逐渐向光伏行业发展,主要客户有:扬子江药业、华瑞制药、浙江震元制药、 神威药业、晶澳太阳能、中电电气等。

  技术成熟期(2008-2011):公司加强研发投入,成功完成了多项高纯工艺系统核心 设备及相关控制软件的研发。公司于 2008 年末重点布局光伏行业,主要客户有:晶澳 太阳能、英利能源、浙江晶科等。

  业务稳定期(2011-2015):业务能力与支持体系覆盖多个下游,盈利能力稳步提升。 此阶段公司客户结构多元化,主要客户有:上海新进芯微电子、扬子江药业、国星半导体、中美华东制药、中谷光电、华瑞制药、晋能集团、和辉光电、国健药业、易健生物 等。

  结构转型期(2015 至今):2015 年公司开始布局湿法工艺设备业务,2018 年通过收 购波汇科技进军光电子领域,目前已完成“半导体+生物制药+光电子”三板块战略部署。 此阶段客户主要向半导体行业倾斜,主要客户有:上海华力、中芯国际、长江存储、合 肥长鑫、北京燕东、华润、华为、麦特达等。

  外延并购实现业务扩张。2017 年 8 月,公司收购制药行业自动化解决方案提供商珐 成制药 59.13%股权,进一步提升公司高纯工艺业务在医药领域的市场竞争力。2018 年 3 月,公司收购波汇科技 100%股权,进军光传感及光电子元器件领域,同时通过技术协 同效应,公司产品技术与市场竞争力得到进一步提升。22020 年 4 月,公司完成了对珐 成制药 100%的股权收购,并整合了与珐成制药模块化和数字化战略形成协同能力的广 州浩鑫。在上市三年内完成了搭建“半导体+生物制药+光电子”三个板块的战略部署。

  公司高纯工艺龙头地位稳固。高纯工艺系统与厂务动力系统以及尾气废液处理系统 共同构成了工业企业的厂务系统,为工业企业的核心工艺设备运转提供支持。高纯工艺 系统是相关制造业企业固定资产投资的重要组成部分,约占其固定资产投资总额的 5%- 8%,目前公司已涵盖高纯工艺系统及设备的设计、生产、安装调试,配套工程服务及系 统维护与检测、厂务托管的全过程,能够为客户提供整体解决方案。

  目前行业内技术领先且具有承接大项目实力与经验的本土企业较少,呈现出高等级 市场集中度较高、低等级市场较为分散的竞争格局。公司董事长蒋渊曾是行业龙头美国 凯耐第斯的中国区营销总监,团队技术积累深厚,使得至纯的系统集成业务逐步实现进 口替代,确立了在国内高纯工艺领域的龙头地位。

  进军半导体清洗设备领域,打开新市场。公司于 2015 年开始启动湿法工艺设备研 发,2016 年成立院士工作站,2017 年设立全资子公司至微半导体,负责清洗设备的制 造及销售,2019 年起设备开始批量出货,目前公司的槽式清洗设备和单片式清洗设备均 能应用于 8 寸及 12 寸的晶圆。公司凭借技术优势,迅速积累了中芯国际、北京燕东、 TI、华润等高端客户资源,2019 年湿法工艺设备新增订单总额达 1.7 亿元。目前公司启 东一期生产基地全面建成,已达到 48 套/年的产能,一二期共规划 96 套/年,产能问题将得到解决。

  聚焦半导体产业,有望充分享受行业景气红利。2016 年起,公司业务重心逐渐偏向 半导体行业。2015-2018 年,公司半导体行业收入占比由 14%大幅增长至 65%,2019 年 由于通过收购波汇科技进军光传感器行业,导致半导体行业收入占比降至 38%。在国家 政策扶持和国产替代的趋势下,我国集成电路产业保持快速增长,未来晶圆厂密集扩产 将对公司高纯工艺系统及湿法工艺设备产生大量需求。公司作为细分领域龙头,与半导 体行业优质客户建立了稳定合作关系,我们认为半导体业务将助力公司迎来新一轮增长。

  营业收入维持高增,新布局业务贡献主要增长。2015-2019 年,公司营业收入由 2.08 亿元增长至 9.86 亿元,复合增长率 47.6%,主要受益于半导体行业客户订单增加及波汇 科技收购完成后的报表合并,其中 2019 年湿法工艺设备和光传感光电子业务分别贡献 0.82 亿元、2.65 亿元的收入。2019 年归母净利润 1.1 亿元,同比大幅增长 240%,主要源于波汇科技并表的利润贡献。公司 2020Q1 归母净利润-0.15 亿元,同比-229.75%,主要原因为YQ导致公司在手订单无法执行。

  新接订单逐年增长,未来业绩可期。根据公司年报披露,高纯工艺系统、湿法设备 的订单均逐年增长,此外 2019 年新增光电子业务也开始贡献可观收入。根据公司的订 单验收周期,我们预计新接订单驱动下今明两年业绩增长可期。

  业务结构优化拉动毛利率上升。2018 年公司毛利率大幅下降 10.83pct 至 28.19%, 主要系:(1)2017 年末公司开始进入先进制程的集成电路产业,为了切入全球一线客户, 公司报价给予折扣导致毛利率较低。(2)全球半导体行业扩张,引发半导体材料及零部 件供应紧张,部分材料价格上涨。2019 年毛利率 34.35%,同比+6.16pct,主要系新拓展 的湿法工艺设备及光传感器件业务毛利率较高,业务结构改善拉动毛利率持续回升。

  费用管控良好,研发支出持续增长。2016-2019 年公司费用率分别为 17.37%、19.79%、 18.88%,维持在 19%上下波动。2019 年费用率 22.48%,同比+3.60%,主要系业务扩张 及收购波汇科技并表导致销售费用率和财务费用率小幅增长,总体来看费用得到良好管 控。2019 年研发支出 0.73 亿元,占总收入比例为 7.4%,同比+2pct,主要系湿法工艺设 备研发投入增大所致。

  高纯工艺系统的产品主要包括:气体高纯工艺设备及系统、化学品高纯工艺设备及 系统、物料及水系统。通过控制高纯工艺介质(气体、化学品、水)的纯度,以实现其 制程精度要求,保障并提升产品良率。下游先进制造行业的高纯工艺系统直接影响了工 艺设备的运行及投产后的成品率。至纯科技作为高纯工艺系统整体解决方案供应商,其 业务已经涵盖高纯工艺系统及设备的设计、生产、安装调试,配套工程服务及系统维护 与检测、厂务托管的全部过程。

  高纯工艺系统广泛应用于泛半导体(集成电路、平板显示、光伏、LED 等)及生物 制药、食品饮料等领域。作为下游行业新建、改建等固定资产投资的重要组成部分,客户对高纯工艺系统的投资额约占其总投资额的 5%~8%,因此下游行业的发展壮大会直接影响对本行业的需求。受益于下游需求增加,公司 2019 年高纯工艺系统的新增业务 订单总额约 8.8 亿元。

  公司所在的高纯工艺系统行业需求的动力主要来自下游行业产能扩张以及因技术 进步带来的技术改造。

  1)晶圆厂扩张新增产线,带动高纯工艺系统高需求。随着半导体制程工艺的广泛 应用,高纯工艺系统的使用范围越来越广,半导体工艺中包括如掺杂、光刻、刻蚀、CVD 成膜等环节均需使用相当多的高纯度气体和高纯度化学品,从而产生对高纯工艺系统的 大量需求。随着国家集成电路产业扶持政策的出台与逐渐落地,国内新晶圆厂及产线的 建设投资扩大。根据 IC Insights 的数据,2019 年中国晶圆制造市场规模为 113.57 亿美 元,同比+6%。根据公司年报披露,2019 年中国大陆已投产的晶圆产线 条,产能正 在爬坡的产线 条,正在建设的产线 条,规划建设的产线 条。国内晶圆产线的扩张带动高纯工艺系统服务的需求。

  2)光伏行业或迎来下一轮增长周期。2013 年以来,在国家及各地区的政策驱动下, 太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长。几年来硅料、硅片、电池片、组件等各环节均 实现不同程度的技术变革,带来各环节产品价格大幅下降,平价上网越来越近。我们认 为随着具有优良性能的异质结(HIT)电池技术突破,光伏电池片有望进入新一轮技术 变革周期,若按照 5 亿/GW 的单位投资额来算,HIT 带来的设备投资空间有望超 500 亿。

  3)Mini LED 是 LED 未来发展的重要领域。Mini LED 已经具备批量生产能力。根据高工产研 LED 研究所(GGII)研究数据显示,2020 年 Mini LED 市场规模将达 37.8 亿元,同比增长 140%,而到 2021 年市场规模预计提升至 60.4 亿元,未来发展空间大。 Mini 直显有望在 2020 年将进入应用爆发时期,而 Mini 背光将随着苹果的导入正式迎来 规模量产。

  4)下游制药企业厂房设备新建及改造需求增加。2011 年卫生部颁布了 GMP 新标 准,给予现有制药企业不超过 5 年过渡期,明显拉动了制药企业对厂房设备等改造及新 建的投资需求;随着技术创新的加快及资本大量涌入,产品生命周期和企业技改周期都 将明显缩短,新技术新产品的迅速涌现与普及将催生大量的生产设施新建与改造投资需 求。

  特殊行业属性使得客户粘度较高。高纯工艺系统的设计是整个工厂设计中的一个重 要部分,泛半导体行业产品成品率的高低依赖于生产工艺过程中的不纯物控制,任何供 气故障都会带来较大的经济损失;由于高纯介质本身的特性,对高纯工艺系统优劣的判 断无法通过一次性验收实现,下游客户对其供应商的选择只能依赖于系统长期运行的数 据和长期合作的历史经验。因而本行业的下游客户对优质供应商有较高的忠诚度、客户 粘性高,容易形成对长期合作的优质供应商的依赖,从而为新进入企业设置了较高的客户壁垒。

  泛半导体的发展对高纯工艺系统提出更高的技术要求。高纯工艺系统行业从诞生开 始就具有多学科交叉的特点,需要物理、化学、机械、电子等多门学科的背景知识。 随 着下游行业的技术发展,客户对生产工艺中不纯物污染的控制要求从百万分之一(ppm)、 十亿分之一(ppb)提高到了现在的万亿分之一(ppt)。不断提升的控制水平对高纯工艺 系统的设计、生产、安装、检测、数据分析都提出了更高的技术要求。目前,国内企业 主要以提供机电设备安装服务为主,大部分企业因技术原因无法进入专用系统的设计与 生产领域、数据检测与分析领域。

  国际厂商占据主流。以外资企业为主要客户的国际供应商不仅拥有先进的技术,而 且和下游行业中的跨国企业建立了良好的合作关系。随着下游行业在中国的发展,高纯 工艺系统的国际供应商也随之将业务扩展至中国,主要以美国凯耐第斯公司、台湾帆宣 系统科技股份有限公司为代表。由于其销售的高纯工艺系统价格较高,同时在国内的人 力、生产资源有限,国际供应商一直以大陆的美国企业或台湾企业为主要客户,单项业 务规模较大,在半导体行业等大型项目上仍占据主要份额。

  本土主流供应商的竞争地位不断增强。目前部分本土供应商的产品和服务已经顺利 进入全球一线客户,正逐步实现进口替代。行业内技术领先且具有承接大项目实力与经 验的本土企业较少,但是整体的市场占有率持续提升。下游行业的优胜劣汰将带动高纯 工艺系统行业的优胜劣汰,行业集中度会明显提高,本土主流供应商的竞争地位将不断 增强。

  公司高纯工艺系统国内龙头地位逐步稳固,预计未来可保持年化 10%-20%的复合增长。目前行业内技术领先且具有承接大项目实力与经验的本土企业较少,呈现出高等级市场集中度较高、低等级市场较为分散的竞争格局。公司董事长蒋渊曾是行业龙头凯 耐第斯的营销总监,技术积累深厚,使得至纯正逐步实现进口替代,确立了在国内高纯 工艺领域的龙头地位。且凭借泛半导体行业的客户基础,为公司后来切入半导体设备等 业务板块,提供了技术和客户优势。

  作为本土供应商,至纯科技深耕高纯工艺系统,在客户资源、技术积累方面均取得 了一定优势。2018 年公司完成上海华力 12 英寸 28nm 先进工艺产线的建设,验证了公 司服务半导体先进工艺的技术能力,确立了公司在国内高纯工艺系统领域的龙头地位。

  1)客户优势:公司通过多年的经验积累和技术开发,产品和服务不断完善,在行业 中形成了良好的口碑和信誉,积累了一批高端客户和合作伙伴,且基本为各自行业的领 军企业或主要企业。半导体领域客户有上海华力、中芯国际、长江存储、合肥长鑫、士 兰微、西安三星、无锡海力士等众多行业一线客户;光伏行业客户有英利、协鑫集成、 通威股份等;在医药领域领域获得了百特、君实生物、迈瑞、宝洁、康弘、金霸王等国 际和国内头部制药及个人护理领域用户的订单。

  2)人才与技术优势:公司形成了以高纯工艺介质提纯、调配、输送和处理,以及以 不纯物控制为核心的技术体系,公司高纯工艺系统已经能够实现 ppb(十亿分之一)级 的不纯物控制,核心技术强于国内竞争者。公司建立了自主研发的科研创新体系,拥有 上海市市级企业技术中心,下设联合实验室,同时旗下设有 2 个院士专家工作站(半导 体领域和光电子领域);截至 2019 年底,公司已申请专利 328 项(其中发明专利近 121 项),已授权专利 218 项(其中发明专利 55 项),软件著作权近百项。

  竞争对手方面,国内与至纯科技经营模式完全相同或基本覆盖本公司业务范围的公 司较少。目前能获得公开财务数据的国内公司中,只有朗脉股份(已被常铝股份合并)、 正帆科技与公司的业务最为相近,而朗脉股份的洁净系统业务仅针对医药行业。国际供 应商包括台湾上市公司帆宣科技、汉唐集成。

  本土企业起步晚,营收规模较国际厂商仍有差距。国际供应商布局较早,与优质客 户建立了良好的合作关系。2018 年帆宣科技、汉唐集成营收分别为 244.16 亿新台币(49.4 亿人民币)、181.28 亿新台币(36.7 亿人民币);而本土主流供应商限于起步较晚,处于 追赶者的角色,至纯科技、正帆科技 2019 年营收分别为 9.86、11.9 亿元,不及国际厂 商。

  提供整体解决方案+设备/软件自制,至纯科技毛利率高于竞争对手。2016~2019 年, 公司的毛利率保持在 26%以上,高于正帆科技、朗脉股份(常铝股份医疗洁净业务), 显著高于台湾帆宣科技、汉唐集成。一方面是因为公司以技术难度较高的电子类高纯工 艺系统起家,能为客户提供整体解决方案,在高纯工艺系统和增值服务领域获得较高利 润率,同时利用自身的品牌、技术、管理优势实现单个企业在不同下游行业间的切换, 将自身盈利能力保持在较高水平;另一方面公司通过使用自制设备与软件替代外购,有 效降低了生产成本。未来随着半导体高价值订单的增加,高纯工艺系统盈利质量有望进 一步提高。

  除了主业高纯工艺系统稳定增长外,公司 2015 年开始启动半导体湿法工艺设备研 发,2016 年起业务重心逐渐偏向半导体行业。通过优势业务高纯工艺在半导体领域的应 用切入下游晶圆厂,为新业务半导体清洗设备的发展做好客户铺垫。2019 年半导体清洗 设备已实现批量出货,并形成 8166 万收入。

  全球半导体市场回暖,下游应用带来新一轮景气周期。据 WSTS 统计,2019 年全 球半导体销售额为 4090 亿美元,同比-12.8%。主要系全球贸易动荡及产品价格周期性 因素所致。其中内存产品销售额下降明显,2019 年同比下降 32.6%,主要原因为内存市 场供应过剩导致定价降低。根据 SIA 数据统计,2020M1-M3 全球半导体销售额同比- 0.30%、+5.00%、+6.90%,回暖趋势明显。全球半导体贸易统计协会(WSTS)指出,随 着 5G 导入带动各种服务扩大,以及车辆持续电子化,2020 年全球半导体销售额有望重 回增长,预估将年增 5.5%。

  中国半导体设备行业穿越周期,逆势上升。2019 年在全球半导体行业景气承压的情 况下,中国半导体设备销售额达 134.5 亿美元,同比+19.0%。中国大陆地区半导体设备 市场占全球市场比重逐年提升,2013-2019 年,中国半导体设备销售额占比由 10.6%增 长至 22.5%,据 SEMI 预测,2021 年中国占比将达 24.6%,成为全球最大半导体设备市 场。参照半导体产业历史,逆周期投入是缩短产业差距的最佳时点;2019 年中国大陆已 投产的晶圆产线 条,产能正在爬坡的产线 条,正在建设的产线 条,规划建设 的产线 条,预计未来三年将密集投产,带来设备需求爆发。

  国外技术封锁力度加大,设备国产化需求愈发强烈。伴随中美摩擦升级,美国进一 步加大对中国的半导体技术出口限制。5 月 15 日,台积电宣布将在美国投资 120 亿美元 建立晶圆厂,生产 5nm 芯片,对华为等国内下游客户带来较大的供应链风险。在此信号 下,国内晶圆厂新建产线更倾向减少国外设备比例,目前国内湿法设备国产化率不足 10%,龙头有望借国产化机遇迅速扩张。

  清洗设备在半导体设备市场中价值量占比约 5-6%,相较光刻、刻蚀等核心设备价 值量较低,同时技术门槛较低,比较容易首先实现全面国产化。根据 SEMI 数据,2015 年全球半导体清洗设备市场规模为 26 亿美元,预计 2020 年将达 37 亿美元,复合增长 率为 7%。我们预计中国大陆地区每年的湿法清洗设备的空间在 15-20 亿美元,到 2023 年清洗机的国产化率可达 40%-50%,即国产设备的市场空间在 40-70 亿元;且预计未来 12 寸晶圆的槽式和单片式清洗设备将是市场的主要增量。其中单片式清洗机领域公司 有望成为少数几家具备核心技术的国产设备商。

  清洗为半导体制程重要环节,是影响器件成品率及可靠性最重要的因素之一。为减 少杂质对芯片良率的影响,实际生产中不仅需要提高单次清洗效率,还需要在几乎所有 制程前后都进行频繁的清洗,清洗步骤约占整体步骤的 1/3。例如,在单晶硅片制造阶 段,需要清洗抛光后的硅片,保证其表明平整度和性能;在过程工艺阶段,需要在刻蚀、 化学沉积、去胶等关键工艺前后进行清洗,去除工艺过程中硅片沾染的化学杂质,减小缺陷率;在封装阶段,需根据封装工艺进行 TSV 清洗、UBM/RDL 清洗等。

  集成电路制程升级,清洗环节重要性日益凸显。随着半导体芯片工艺技术的发展, 工艺技术节点进入 28 纳米、14 纳米等更先进等级,工艺流程不断延长且越趋复杂,产 线成品率也会随之下降。造成这种现象的一个原因就是先进制程对杂质的敏感度更高, 小尺寸污染物的高效清洗更困难。解决的方法主要是增加清洗步骤,晶圆清洗将变得更 加复杂、重要及富有挑战性。

  以海力士内存为例,28nm 制程中总共需要 500-600 个工艺,清洗工艺有近 200 道 (其中核心的清洗工艺有 40-50 道)。随着制程先进工艺越来越先进,在 20nm 之后,所 需的清洗步数会越来越多,时间越来越长,对设备本身的性能要求也越来越高。根据立 鼎产业研究网的估算,16nm 技术节点工艺步骤约为 1000 步,7nm 技术将超过 1500 步。

  实际使用过程中,客户最重视的是清洗机的清洗良率,即 PRE(颗粒去除率)。100 颗颗粒,清洗掉 90 颗,良率就是 90%。到 28nm 以下工艺节点,良率 80%与 85%就能 体现差距;尽管只提升 3-5 个百分点,但对于一个晶圆工厂来说,一个点的提高就可能是每月几十至几百万美金的成本节约。

  随着芯片制造工艺先进程度的持续提升,槽式清洗设备无法满足 28nm 及以下技术 节点要求,清洗技术逐渐从槽式清洗转变为单片清洗。这一转变大幅度增加了硫酸消耗 量,使得目前对硫酸废液的处理引发了一系列安全问题和环境问题。目前的强酸强碱药 液基本被日本厂商垄断,成本高昂。如果清洗设备的良品率高,就意味着节约耗材清洗 药液,故将会具备很强的竞争优势。

  根据盛美招股书显示,盛美采购的清洗机原材料主要包括了气路类、物料传送类、机械类、电气类等,各个类别的原材料的构成情况如下:

  半导体专用设备行业属于典型技术密集型行业。涉及微电子、电气、机械、材料、 化学工程、流体力学、自动化、图像识别、通讯、软件系统等众多学科领域,具有较高 的技术研发门槛。清洗设备生产厂家对原材料和零部件的品质质量有着严苛的要求,高 精密度、高质量、高可靠性的原材料和零部件是半导体专用设备性能和稳定性的重要保 障。

  根据我们的产业链调研,机械臂,控制系统,兆声波发生器,传感器,高精度的泵 和阀均为目前没法完成国产化的核心零部件,是制约半导体清洗设备全面国产化的难度 所在。

  按照清洗原理来分,清洗设备可分为干法清洗设备和湿法清洗设备。湿法工艺是指 使用腐蚀性或氧化性较强的溶剂进行喷雾或擦洗,使硅表明的杂质与溶剂发生化学反应, 生成可溶性物质或气体,从而将晶圆表明的颗粒或其他金属离子清洗掉。干法工艺指不 使用化学试剂的清洗技术,包含等离子清洗、气相清洗等。在实际生产过程中一般将两 种方法结合使用,目前 90%以上的清洗步骤以湿法设备为主,少部分特定站点使用干法 清洗来提高清洗效率。至纯科技主要生产湿法清洗设备。

  按照同时清洗晶圆的数量来分,清洗设备可分为槽式清洗和单片式清洗。槽式清洗 是将多片晶圆(一般为 100-200 片)放入清洗槽中,集中清洗,此类清洗机效率高,成 本低缺点是浓度较难控制,可能产生交叉污染等。单片式清洗是将每一片晶圆送至各个 腔体进行单独喷淋式清洗,这样容易控制清洗质量,也可提高单片晶圆不同位置的清洗 均匀度,但清洗效率较低。

  清洗工艺升级推动单片式清洗机对槽式清洗机的取代。在 45nm 工艺周期到来时, 批量清洗由于交叉污染、清洗均匀可控性和后续工艺相容性差等问题已无法适应新的清 洗要求,单片式清洗开始取代批量清洗。单片式清洗首先能够在整个制造周期提供更好的工艺控制,即改善了单个晶圆和不同晶圆间的均匀性,这提高了良率;其次更大尺寸 的晶圆和更紧缩的制程设计对于杂质更敏感,批量清洗中若出现交叉污染的影响会更大, 进而危及整批晶圆的良率,这会带来高成本的芯片返工支出;另外圆片边缘清洗效果更 好,多品种小批量生产的适配性等优点也是单片式清洗的优势之一。截至 2016 年,单 片式清洗市场份额约占八成,槽式清洗设备约占两成。目前公司槽式设备已有批量重复 订单,单片式于 2019 年中已进行客户验证,预计 2020 年单片式清洗设备将开始贡献规 模收入。

  目前中国市场主要湿法设备厂商以日本和欧美为主,本土设备商主要有至纯科技、 北方华创和盛美半导体,但三家合计市场份额不到 10%。目前来看,盛美半导体目前主 要产品是单片式清洗设备,至纯科技的单片式清洗设备正在客户验证阶段,北方华创和 至纯科技目前仍主要以槽式清洗为主,三者核心产品存在差异,正面竞争较少。

  近年国产设备中标占比明显上升,国产清洗设备龙头迎历史机遇。我们统计了 2019 年以来国内主要晶圆代工厂的清洗设备招标情况:华力二期累计释放 26 台清洗设备, 国产化率 19%,其中盛美半导体和沈阳芯源分别中标 3 台、2 台清洗设备;长江存储累 计释放 20 台清洗设备,国产化率 35%,盛美半导体和苏州芯矽分别中标 5 台、2 台清 洗设备。2019 年至纯科技获得中芯、德州仪器、燕东、华润的湿法设备重复订单,新增 华虹集团 ICRD、台湾力晶、中车、华为等用户,客户拓展状况良好。截至 2019 年末, 至纯科技已取得近 40 台正式订单,其中包括 12 寸单片设备订单。目前公司设备已经具 备国产替代能力,未来有望借助国产化趋势持续扩大订单量。

  中国国内的半导体清洗设备的主要厂家有三家,体量都不大,分别是盛美半导体, 北方华创和至纯科技。盛美股份 2019 年收入为 7.57 亿元,净利润为 1.35 亿元。产品主 要是单片式清洗设备,占比总收入的 72.81%,槽式清洗机设备占比总收入的 6%。北方 华创主要清洗设备产品为单片及槽式清洗设备,可适用于技术节点为 65nm、28nm 工艺 的芯片制造。其中,北方华创自有低端的单片清洗设备,并通过收购美国 Akrion 实现了 槽式清洗设备的国产化。北方华创 2019 年收入 40.58 亿元,净利润 3.09 亿元。清洗机 业务大约占比北方华创总收入的 5%左右。

  盛美半导体在国内半导体清洗行业单片式领域市占率为第一。产品线最为丰富,具 有显著技术优势。其 SAPS、TEBO 技术使兆声波能量均匀分布在晶圆上,避免其对晶 圆电路的损害,同时又提高了清洗效果。北方华创和至纯科技主要以槽式清洗为主,至 纯科技的单片式清洗设备正在客户验证阶段,目前三者核心产品存在差异,正面竞争较 少。

  至纯科技是单片式清洗机的后进入者,但团队技术实力强。目前在国内市场,各晶 圆代工厂主要产线nm 以上,至纯科技刚切入单片式领域,主要是定制个 性化单片式清洗设备,目前足以满足各代工厂的需求。

  2015 年,至纯科技开始布局半导体清洗设备研发。在细分领域上,至纯科技主要研 发方向为 14nm 单晶圆和槽式清洁设备。公司产品腔体、设备平台设计与工艺技术都和 国际湿法设备厂商路线一致,采用先进二流体产生的纳米级水颗粒技术,能高效去除微 粒子的同时,还可以避免兆声波的高成本。公司已经具备生产 8-12 寸高阶单晶圆湿法 清洗设备和槽式湿法清洗设备的相关技术,能够覆盖包括晶圆制造、先进封装、太阳能 在内多个下游行业的市场需求,且已经取得中芯国际、北京燕东、TI、华润等一线客户 的订单。随着国内产业投资量的迅猛增长,我国湿法清洗机台的国产化率将不断提高, 以增强半导体自主可控能力,至纯科技有抢占国内市场的能力。

  技术储备充分,上市后研发投入明显上升。2019 年公司研发支出 0.59 亿元,同比 +61.94%,占总收入比例达到 5.99%。截至 2019 年末,公司研发人员数量达 202 人,同 比大幅增长 165.8%。人才管理方面,公司采用扁平化管理,以结果为导向的淘汰机制, 股权激励与薪资并重的待遇政策,有效增强团队凝聚力与积极性。

  在技术储备上,公司持续投入资源开发符合高阶工艺应用的设备(如多反应腔、18 腔等)。公司从 2017 年高密度投入槽式装备和单片装备的研发,形成了上海紫竹研发 中心、启东工厂和日本、韩国、台湾子公司联动的高能研发及制造团队。至 2019 年末, 已经完成了多个工艺的 8 英寸及 12 英寸全自动槽式装备,8 英寸及 12 英寸 4 腔单片装 备,12 英寸 12 腔先进工艺单片装备的研发及制造,在 4 类工艺装备领域取得送审专利 55 件,计划送审专利 40 多件。

  预计至纯科技未来订单可观。2018 年,至纯科技清洗设备工厂正式投产,湿法清洗 设备便已获得了中芯、万国、TI、燕东、华润等用户总额达 1700 万美元(合人民币 1.1 亿)的订单。总体来看,国内企业 2019 年对于清洗设备的总需求在 400 台以上,未来 有望在清洗设备赛道快速发展。2019 年 5 月,至纯科技第一台清洗设备已经完成交付。

  波汇科技主要业务为光传感应用及相关光学元器件的研发、生产和销售。公司作为 行业内少数具有垂直集成制造能力的厂商之一,拥有从基础光学元器件(光学滤光片、 激光管帽等)、传感设备和系统到数据分析和应用集成软件平台的研发和规模化生产能 力。公司光传感领域客户有国家电网、南方电网、中国石油、华为、霍尼韦尔等;光通 信领域,公司与石家庄麦特达电子科技有限公司、瑞谷光网、储翰科技等知名企业建立 了良好的合作关系。2019 年至纯科技光电子板块的新增业务订单总额达约人民币 3.7 亿。

  至纯科技于 2019 年 3 月完成对波汇科技的收购,此次交易业绩承诺方承诺,在业 绩承诺期即 2018-2020 年扣非归母净利在扣实际使用募集资金产生的效益后分别不低于 人民币 3200 万元、4600 万元、6600 万元。波汇科技 2018-2019 年的业绩承诺均得到了 有效履行。2019 年波汇科技实现营收 2.7 亿元,净利润 6268 万元,扣非归母净利在扣 除实际使用募集资金产生的效益后为 4991 万元,业绩目标完成率 109%。

  光传感技术作为传感器技术的重要新兴分支,属于工业物联网的感知和输入部分。

  在未来的物联网中,光传感技术及其组成的传感网络将在物联网的感知端发挥重要的作 用。根据中国电子元件行业协会信息中心的数据,2016 年,全球光传感器市场规模达 1370 亿元。近年来,在智慧城市、物联网、智能移动终端、智能制造、机器人、智能电 网、石油石化、新能源等下游应用市场的推动下,中国光传感器市场快速成长,成为拉 动全球光传感器市场增长的主要力量。2016 年,中国光传感器市场规模达 778 亿元,约 占全球市场规模的 57%。预计到 2022 年,全球光传感器市场规模将成长至 1836 亿元, 2016-2022 年复合增长率达 5%,中国光传感器市场规模将成长至 1180 亿元,2016-2022 年复合增长率达 7%。

  收购波汇科技,协同效用有利于公司积极向光电传感及光电子元件器的新兴下游产 业链延伸。波汇科技主要从事光传感器及相关光学元器件的研发、生产及销售。该收购 有利于发挥业务协同效应,同时不会与目前收入利润的主要来源集成电路和分立器件领 域的客户竞争,有利于公司进一步提高持续盈利能力,有效提升上市公司的产品竞争力 和市场空间:

  至纯科技主要为电子、生物医药等行业的先进制造业企业提供高纯工艺系统的整体 解决方案,其已具备半导体工艺制程核心生产技术;波汇科技主要从事光传感及光电子 元器件的研发、生产和销售,其已具备领先的光电子领域核心技术。本次重组至纯科技 将以波汇科技光电子技术为支点,实现向下游光电子器件领域的进一步延伸,同时也是 至纯科技高纯工艺系统未来发展的必经方向;波汇科技的光电子技术和至纯科技的半导 体生产工艺将有效结合,实现光电子核心芯片和器件批量化生产。

  至纯科技通过在高纯工艺系统及工艺制程设备中运用波汇科技的光传感技术,实现 对温度、压力、溶液浓度、液体泄漏、气体浓度等多参数监测,进一步提升公司高纯工 艺系统的市场竞争地位。同时,上市公司可在生产系统及设备运营过程中,结合波汇科 技的智能算法及软件平台建设等技术能力,加强对生产线生产状态信息的实时采集和数 据分析,汇聚生产数据并进行智能决策,提升生产效率和质量,从而提升至纯科技产品 附加值;此外,至纯科技可以将波汇科技光纤传感监测产品运用在厂务配套业务的安防 监控领域,进一步为客户提供完整的智能厂务配套服务,升级实现工业智能化。

  1)高纯工艺系统:公司近两年新接订单呈现稳步增长的趋势, 2019 年新接订单 8.8 亿,预计大部分将在 2020 年确认收入;同时在公司年报中明确的五年规划中,目 标这块业务每年新接订单超 10 亿。随着国内晶圆厂开始进入大规模新建扩产周期, 对生产线前端的高纯工艺系统的需求提升,我们预计未来几年公司高纯工艺业务收 入将稳步增长,毛利率水平维持在 27%左右。

  2)光线 年的目标是利用泛在电力物联网的发力继续加大电力 行业拓展,利用先进技术应用在石油石化和智慧城市生命线建设和研发的大好机会 保持该细分领域的业务高速发展,加大光器件的业务总量。我们预计未来几年这块业务将以 20%左右的复合增速稳步增长,毛利率水平维持在 50%左右。

  3)半导体设备:2019 年新接订单 1.7 亿,我们预计大部分将在 2020 年确认收入。 同时随着公司设备在下游客户的验证以及新建产能的达产,我们预计未来几年半导 体清洗设备业务将呈现高速增长态势。目前公司启东一期生产基地全面建成,已达 到 48 套/年的产能,一二期共规划 96 套/年,公司于 2019 年 12 月发行可转债,募 资 3.56 亿元投入槽式和单片式清洗设备的生产制造。项目预计在 2022 年达产,预 计初步可贡献最高达 9 亿元的清洗机业务的收入规模。此外设备的放量也将带来毛 利率水平的提升,参考国内清洗设备企业盛美半导体的毛利率水平(基本稳定在 45% 以上),我们认为公司清洗设备的毛利率水平还有较大改善空间。

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