屹唐股份专题报告:去胶、热处理设备领先企业,国内外客户不断取得突破(1)

  • 来源:中信建投证券
  • 发布时间:2021/10/17
  • 浏览次数:2118
  • 举报
相关深度报告REPORTS

屹唐股份专题报告:去胶、热处理设备领先企业,国内外客户不断取得突破.pdf

屹唐股份成立于2015年,于2016年完成对核心子公司MattsonTechnology,Inc.(MTI)的收购。MTI自成立以来专注于半导体设备领域,先后突破了半导体领域干法去胶设备、快速热处理设备以及干法刻蚀设备制造,并在相应领域取得国际领先市场地位。凭借优异产品性能,公司产品进入台积电、三星电子、海力士、格罗方德、中芯国际、长江存储等海内外知名晶圆加工企业。

一、并购整合MTI,半导体去胶与热处理等设备全球领先

1.1前身专注于半导体设备领域研发,所在细分领域内均为全球领军供应商

北京屹唐半导体科技股份有限公司成立于 2015 年,主要从事集成电路制造过程中所需晶圆加工设备的研发、 生产和销售业务,当前主要产品为干法去胶设备、快速热处理设备和干法刻蚀设备等,部分产品相关技术已达 到国际领先水平,具有国际竞争力。公司于 2016 年完成对核心子公司 Mattson Technology, Inc.(MTI)的收购。

MTI自成立来持续深耕半导体装备业务,并购完成后进一步丰富产品线,大力开发中国市场。MTI 成立于 1988,自成立至今一直专注于集成电路设备研发和生产,先后突破了半导体领域干法去胶设备、快速热处理设 备以及干法刻蚀设备,并在相应领域取得国际领先市场地位。2016 年并入屹唐股份后,公司丰富其产品线,先 后推出 Hydrilis 高产能真空晶圆传输设备平台和基于 Hydrilis 设备平台的 Hydrilis®HMR 高选择比先进光刻硬掩 模材料去除设备、Novyka®系列高选择比刻蚀和原子层级表面处理设备等新产品和设备平台,并大力拓展中国 市场。2021 年,公司于科创板提交上市申请。

1.2公司实控人为财政审计局,核心管理层来自国资股东与业内精英

1.2.1股东为国资背景,MTI为公司核心子公司

公司实际控制人为财政审计局,持有公司45%以上股权。截至 2021 年 6 月 25 日,公司第一大股东为北京 屹唐盛龙半导体产业投资中心(下称“屹唐盛龙”),其持有公司 45.05%的股权,为公司的直接控股股东。穿透 来看,财政审计局持有亦庄国投 100%的股权,为公司实际控制人。

公司设有三个员工持股平台,合计持有公司13.52%股份。公司现有股东中最佳第一持股有限公司(BEST Holdings #1, LLC)、最佳第二持股有限公司(BEST Holdings #2, LLC)和宁波义方均为公司持股平台,分别持 有公司 9.87%、1.96%和 1.69%的股份。

员工持股平台人数众多,涵盖公司核心管理层与技术人员。以公司最大的员工持股平台 BH1 为例,持股成 员共计 91 人,其中 9 人为高级管理人员与核心技术人员,剩余 82 人为公司在职或离职员工。根据 BH1 的《经 营协议》,BH1 的成员包括 A 类成员与 B 类成员,A 类成员组成 BH1 的管理委员会,A 类成员份额对应 BH1 的全部表决权;B 类成员无表决权,B 类成员份额仅对应收益权。

公司旗下共有 15 家境内外子公司,其中MTI为公司收入、利润主要来源。旗下子公司分别负责不同地区 或不同类型的业务(部分子公司无实际业务),其中主要参控股子公司为:1)MTI:主要承担干法去胶设备、 快速热处理设备、干法刻蚀设备的研发、制造、销售等职能;2)MTP:主要承担快速热处理设备的研发、制造 等职能;3)美商得升:曾承担销售、客户服务职能,目前无实际业务经营;4)屹唐香港、MTSN 韩国、MTSN 日本、MTSN 新加坡、MIG:主要承担销售或安装、维护、客服等职能;5)其他境外子公司无实际业务经营。

MTI为核心子公司。MTI 原系美国纳斯达克证券交易所上市公司,2016 年 5 月,公司完成对 MTI 的私有 化收购,MTI 从美国纳斯达克证券交易所退市。MTI 主要承担干法去胶设备、快速热处理设备、干法刻蚀设备 的研发、制造、销售等职能,2020 年 MTI 实现净利润 0.66 亿元,为公司主要利润来源。

1.2.3公司董事及总裁从业经历丰富,核心技术人员多有同行知名企业任职经历

公司3位董事(非独立董事)中,2位具有国资背景,1位产业经历丰富。公司董事长杨永政与董事郑浩均为 亦庄国投背景。董事、总裁及首席执行官陆郝安产业背景丰富,曾在应用材料、英特尔等全球知名半导体企业 担任管理职务,具有较强的产业经验与资源。

公司当前核心技术人员均具备物理学或化学等相关专业学历背景,并多有应用材料、阿斯麦、泛林半导体 等全球半导体设备龙头企业任职经历,能够为新产品的研发提供雄厚的人才支撑。

(获取优质报告请登录:未来智库)

1.3覆盖去胶、热处理与干法刻蚀三类设备,均在相应领域居于全球先列

公司主要产品包括干法去胶设备、快速热处理设备以及干法刻蚀设备三大类,主要用于集成电路制造过程中的前道晶圆制造等步骤。分产品领域来看,去胶设备方面,公司开发的干法去胶设备主要用于集成电路前道 制造过程中对于材料的剥离、去除和清洗等工艺;热处理设备方面,公司开发的快速热处理和闪光毫秒级退火 设备分别用于集成电路前道氧化/扩散步骤中的热处理和退火工艺;刻蚀设备方面,公司开发的等离子体刻蚀设备主要用于集成电路制造过程中的刻蚀步骤。

干法去胶设备:公司目前主要的干法去胶设备共有两类:1)Suprema®系列干法去胶设备,主要适用于逻 辑/内存芯片、COMS 图像传感器、功率半导体等产品制造过程中晶圆表面材料的去除和清洁等工艺,它拥有远 程电感耦合等离子体发生器等世界领先核心技术,可以有效的拓宽工艺范围、提升工艺性能、降低成本、减少 污染;2)Hydrilis®HMR 高选择比先进光刻硬掩模材料去除设备,主要适用于新一代集成电路制造过程中的晶 圆表面的去胶和清洁等工艺,它可在不损坏光刻底层材料以及逻辑和存储器件结构的同时,高选择性、高效率 地清除掺杂无定形碳硬掩模材料。该设备平台可同时配置 4 个反应腔、8 个晶圆处理工位,用于并行或串行晶 圆加工,具备占地面积小、生产效率高等优势。同时,该产品平台可以与公司各种反应腔体技术工程衔接,为 公司进入芯片制造一体化设备领域奠定基础。

快速热处理设备:公司目前的快速热处理设备共有两类:1)Helios®系列快速热处理设,主要适用于电源 IC、CMOS 传感器、MEMS、逻辑芯片、LED、3D NAND 闪存、DRAM 等产品制造过程中晶圆的加热工艺。 该系列设备采取晶圆双面加热技术,为集成电路生产线高温退火制程中普遍存在的热应力及晶圆变形等问题提 供了有效的解决方案。在此基础上,该系列设备独特的双面不对称加热制程克服了集成电路制造中晶圆上相邻 不同器件结构在高温退火制程中温度不均匀的图形效应;2)Millios®闪光毫秒级退火设备,主要适用于先进晶 体管制造和新一代 DRAM 制造。它基于拥有自主知识产权的氩气水壁电弧灯设计,匹配精确的晶圆顶层及背部 温度瞬时量测与控制系统,同时具有独特的交错点灯能力,可以满足毫秒级退火工艺的技术要求,同时有效管 理晶圆热应力,避免晶圆的破损问题。

干法刻蚀设备:公司目前的干法刻蚀设备共有两类:1)paradigmE®系列等离子体刻蚀设备,主要适用于内 存/逻辑芯片、CMOS 图像传感器等集成电路产品制造过程中对于晶圆的刻蚀,它基于获得专利的接地法拉第屏 蔽电感耦合等离子体技术,可以独立调整离子能量和离子密度,覆盖传统电感耦合等离子体 ICP 和电容耦合等 离子体 CCP 刻蚀工艺的离子能量范围,同时有效避免因等离子体引发的器件损伤,提高刻蚀制程中不同材料的 选择比,扩大产品工艺应用领域;2)Novyka®系列高选择比刻蚀和原子层级表面处理设备,主要适用于新一代 集成电路产品制造过程中晶圆表面的刻蚀工艺。该设备拥有业界领先的远程电感耦合等离子体发生器工程设计, 具备等离子体密度高、等离子体电势低、电子温度低、工艺窗口宽、化学系统多样化、等离子体性能稳定、颗 粒污染少、耗材本低、等离子体反应器无需置换等优势。

1.4客户群体聚焦晶圆制造领域,包含海内外龙头IDM与代工厂

1.4.1全球知名代工与IDM厂商均为公司设备客户

公司客户包括国内外领先的存储芯片制造厂商、逻辑电路制造厂商等,已全面覆盖全球前十大芯片制造商和国内行业领先芯片制造商。集成电路设备领域客户对于新产品生产效率、良率提升等要求较高,供应商验证 周期长、替代成本高,因此下游客户稳定性较高。公司已凭借技术先进性和市场地位积累国内外大量主流客户, 公司重要客户与公司建立了长期合作关系,客户资源优势明显。

国内外丰富的客户资源可为公司产品导入带来多重帮助:一方面,公司与行业领先客户有多年稳定合作, 现有产品成熟度高、可靠性好、稳定性强,产品导入新客户的效率、成功率、认可度高;另一方面,公司与国 内部分核心客户建立了紧密的新产品合作研发关系,研发并验证成功后也可通过成熟的销售渠道向客户导入。

1.4.2囿于下游行业高集中度,公司前五大客户收入占比超60%

公司收入集中度较高,前五大客户合计收入占比持续超60%。2018-2021 上半年,公司前五大客户合计收 入占比分别为 68.14%、60.00%、71.40%、69.64%,整体保持较高水平。其中主要客户中,客户 E 为公司 2018 年新增客户,2020 年成为公司前五大客户。除此之外,公司不存在新增主要客户情况。一方面,公司前五大客 户相对固定,与半导体行业对设备供应商选择的稳定性相符合,反应出公司产品的高客户粘性;另一方面,由 于半导体制造行业高集中度,公司作为头部设备供应商,客户以下游头部制造商为主,收入集中程度相对较高。

二、主要产品销量显著增长,高研发投入保持全球细分行业领先地位

2.1除2019年外,公司营收、净利率保持上升态势,未来有望实现更高增长

除2019年受行业景气度下行+公司新基地投产带来先行支出提升外,公司营收、净利润均保持上升态势。 2018-2020 年,公司营业收入从 15.18 亿元增长至 23.12 亿元,年复合增速达到 23.41%;净利润分别为 0.24、-0.88、 0.25 亿元,2019 年出现亏损,2020 年恢复到原有水平,期间年复合增速为 1.66%。2019 年公司营业收入增长放 缓、净利润出现亏损的主要因素包括:首先,从行业层面看,半导体设备行业 2019 年进入周期下行阶段,需求 出现衰退,使得设备企业收入增长承压;其次,从企业层面看,公司北京制造基地当年建成投产,在固定资产 投资、技术研发、人才队伍培养、供应链体系建设等方面前期投入较大,而产能与下游订单系逐步增加,存在 一定期限错配。此外中国区业务团队当年也在扩张以适配快速增长的国内客户需求,因此当年各项先行投入的 开支较大。进入 2020 年后,随着半导体设备行业回归景气上升通道、中国市场开拓出现成效以及公司北京制造 基地的产量提升,公司营收、净利润也回归增长态势,公司经营情况逐步改善。

(获取优质报告请登录:未来智库)

2021年以来公司积极推动境内外客户开拓与产品销售,上半年净利润创新高。2021 年上半年公司实现营业 收入 14.17 亿元,净利润 0.95 亿元。2021 年上半年,公司营收接近 2018 和 2019 年全年水平,归母净利润创下 新高为 0.95 亿元,主要系:1)公司国内市场开拓成果显现,来自境内客户的专用设备收入规模保持提升;2) 2021 年以来,随着行业景气度持续提升,包括台积电及三星电子在内的多数境外芯片制造厂商均加大资本开支, 带动境外专用设备销售实现较大幅度增长;3)随着专用设备销售增加,公司存量客户备品备件需求增加,备品 备件销售收入相应增长。公司主营业务收入提升带动利润规模同步增长。

展望未来,随着半导体行业的景气度延续和公司业务的不断拓展,公司业绩有望实现更高增长。从行业景 气度来看,随着全球“缺芯”浪潮持续发酵,海内外半导体制造厂资本开支的持续提升,半导体设备行业景气上 行周期有望进一步持续。从公司成长的角度来看,公司干法去胶设备、快速热处理设备市占率不断提升,终端 市场需求上升,公司需扩大产能,以满足预期的客户需求,为公司带来更多成长空间。

2.2专用设备销量显著增长,公司未来业绩有望高增

2.2.1专用设备收入占比逐年稳步上升至七成以上,与备品备件共同构成公司核心收入来源

营业收入按照产品拆分,专用设备收入占比约7成,其中以干法去胶设备和快速热处理设备为主。公司营 业收入主要由专用设备、备品配件、服务收入、特许权使用费以及其他业务五部分组成,其中专用设备为公司 主要收入来源,2018-2021 年上半年期间收入分别为 9.41、10.78、16.93、10.14 亿元,对应营收占比分别为 61.95%、 68.53%、73.23%、71.52%,整体呈上升趋势;专用设备进一步拆分来看,干法去胶设备与快速热处理设备合计 收入占比超九成,其中干法去胶设备收入占比提升显著。2018-2021 上半年,干法去胶设备在专用设备收入占比 逐步从 23.27%提升到 41.57%,超越快速热处理设备,成为专用设备最大收入来源。此外,备品备件收入分别为 5.08、4.31、5.52、3.67 亿元,对应营收占比分别为 33.48%、27.39%、23.87%、25.89%,整体呈下降趋势。

2.2.2专用设备销量显著增加,均价先降后升,干法去胶和快速热处理设备均价维持稳定

营业收入按照量价拆分,公司专用设备销量显著提升,均价先降后升。公司根据客户的不同需求,产品的 销售价格有所差异。2018-2021 上半年,公司专用设备销量分别为 94、121、192、112 台,对应均价分别为 1000.71、 891.19、882.03、905.00 万元,设备销量显著增加,但均价呈波动下降趋势。2019、2020 年度公司专用设备销 售均价有所下滑主要系市场价格相对较低的干法去胶设备销量大幅提升,带动专用设备收入结构发生变化。

专用设备进一步拆分,设备销量干法去胶设备>快速热处理设备>干法刻蚀设备,快速热处理设备均价逐步超越干法刻蚀设备。2018-2021 上半年三类设备销量与均价情况分别为:1)干法去胶设备:销量分别为 49、85、 148、84 台,对应均价分别为 720.80、697.39、729.92、701.38 万元,销量增长迅速,单价整体维持在 700 万/ 台水平;2)快速热处理设备:销量分别为 41、32、36、26 台,对应均价分别为 1249.16、1369.75、1367.98、 1531.99 万元,均价均呈上升趋势;3)干法刻蚀设备:销量分别为 4、4、8、2 台,对应均价分别为 1883.14、 1181.1、1509.16、1306.35 万元。公司刻蚀设备整体销量较少,均价波动加大,判断主要系设备定制化程度较高, 配置有所差异。

2.2.3中国大陆地区收入占比超过三成,并有望持续提升

营业收入按照地区拆分,公司加强本土化供应优势,中国大陆地区收入占比持续提升至四成。2018-2021 年上半年,公司产品销售收入来源以境外为主,境外收入占当期营业收入的比重分别为 78.88%、68.61%、57.88%、 67.70%。但随着中国大陆地区销售收入的逐年增长而呈现下降趋势。此外,公司来自中国大陆地区的收入增长 较快,收入占比从 2018 的 21.12%提升至 2020 年的 42.12%。公司中国大陆地区收入占比提升的原因包括:1) 半导体产业链迁移:近年来,全球半导体行业正在进行第三次产业转移,即从韩国、中国台湾向中国大陆转移。 2020 年中国大陆地区成为全球半导体设备最大市场;2)收购完成后公司发力本土客户:近年来国内集成电路 制造行业快速发展,国内集成电路制造商如长江存储、华虹集团、中芯国际等,投资规模扩大,并购完成后, 公司把握时机及时加大国内销售力度以提升产品在国内客户的市场份额,国内新增设备销售较多。

2021 年以来,随着半导体行业景气度持续提升,包括台积电及三星电子在内的多数境外芯片制造厂商均加 大资本开支,公司 2021 年 1-6 月来源于境外的收入增长较大,境内收入基本与上年同期持平,因而导致来源于 境内的收入占比有所下滑,但仍维持在 30%以上水平。

展望未来,随着下游集成电路制造行业的高速发展、国家的高度重视和政策支持,以及国内企业多年的技 术研发和积累,国内集成电路制造设备市场近年迎来了高速增长,公司将继续发挥本地化供应优势,持续提升 来自中国大陆地区的收入规模。

2.3毛利率水平略低且逐年下降,低定价策略提升市占率

2.3.1整体毛利率低于 40%,低毛利率产品销量提升使整体毛利率呈下降趋势

由于低毛利干法去胶设备销量提升,公司毛利率整体呈现先降后升趋势。2018-2021 年上半年公司主营业 务毛利率分别为 40.09%、33.75%、32.79%、33.96%,整体呈先降后升趋势。公司毛利率呈下降趋势主要系产品 结构变动所致,毛利偏低的干法去胶设备收入占比快速提升。

毛利率分产品看,备品配件毛利率>服务毛利率>专用设备毛利率。就备品备件而言,2018-2021 上半年其 毛利率为 58.69%、57.19%、56.37%、62.74%,整体保持较高水平。主要系下游客户多从公司直接采购备品备件 销售,毛利规模基本保持稳定且毛利率水平超过 55%,是公司经营业绩的稳定来源。2021 年上半年备品备件毛 利率进一步提升至 62.74%,主要系毛利水平较高的机械类等定制化产品收入占比较高;就服务而言,2018-2021上半年其毛利率分别为 23.20%、26.98%、44.49%、46.54%,持续保持增长。主要系专用设备销量大幅增加,因 此相应的设备维护相关服务费用有所上升;就专用设备而言,2018-2021 上半年毛利率分别为 30.24%、24.25%、 24.17%、22.59%,整体呈下降趋势,因为毛利较低的干法去胶设备收入有较大提高。

专用设备进一步拆分,快速热处理设备毛利率>干法去胶设备毛利率>干法刻蚀设备毛利率。1)快速热处 理设备:2018-2021 上半年毛利率分别为 33.64%、39.46%、43.30%、42.82%,整体上升显著。受益于公司长期 技术积累,公司不断推出新型产品以满足下游客户生产需求,毛利率持续稳步上升;2)干法去胶设备:2018-2021 上半年毛利率分别为 24.83%、14.01%、16.26%、10.48%,呈波动下行趋势。其中 2019 年毛利率较低主要原因 为:2019 年为公司中国大陆地区拓展关键时期,销售价格有所降低,且同年原材料成本有所提升;2020 年随着 公司市场份额提升以及客户关系逐步趋稳,价格与毛利率逐步回升。2021 年上半年,公司干法去胶设备毛利率 出现下滑,主要原因是:①向境外核心客户销售的低毛利、传统型号设备销量增长;②向客户 B 销售机台数量 较同期增长 18 台,但由于销售策略差异导致毛利率偏低;3)干法刻蚀设备:2018-2021 上半年毛利率分别为 32.49%、11.69%、16.92%、-12.89%,有显著下降。主要系公司干法刻蚀设备尚在改进、定型、客户认证过程中, 仍处于市场开拓阶段,销量较少,因此毛利贡献存在较大波动。

2.3.2对比同行业国内企业,公司毛利率略低行业平均水平

公司毛利率水平略低于同行业可比公司平均水平。公司 2019、2020、2021 年上半年毛利率水平低于可比公 司平均水平,主要系公司为巩固客户关系、开拓新客户及新市场,采取了更具竞争力的市场渗透策略。半导体 设备行业竞争较为激烈,特别是 2019 年全球半导体行业资本支出整体有所缩减。公司竞争对手主要为应用材料、 泛林半导体、东京电子等国际集成电路制造设备商,公司需结合市场情况实施策略性定价以保持和进一步巩固 市场份额。2018-2020 年,在多寡头竞争的干法去胶设备领域,公司市场份额由 12.87%上涨至 31.29%,由全球 第三跃升至全球第一;快速热处理设备领域由 11.18%增长至 11.50%,稳居全球第二。战略性销售策略助力公司 确定了半导体设备行业国际领先地位,而市场份额是公司未来专用设备及备品备件销售、服务收入来源的重要保证。

2.4研发费用率保持在12%以上高水平,整体高于同行业可比公司

公司持续加大研发投入力度,研发费用率维持在12%以上高水平。2018-2021 上半年公司研发支出分别为 2.54、2.79、3.28、1.80 亿元,占营业收入比例分别为 16.75%、17.75%、14.20%、12.72%,保持着高研发投入 比例。目前,公司在中国大陆、美国、德国均设置研发中心负责新设备开发、成熟设备持续优化升级;同时在 全球各地主要客户所在地配备了现场工艺工程师提供客户端工艺开发、验证支持。截至 2021 年 6 月末,公司研 发人员数量 157 人,占公司员工人数的比例为 23.61%。

同行业对比来看,公司研发费用率与行业均值相近。2019-2020 年公司研发费用率略领先于行业均值,整体 基本保持一致。2018 年,行业平均水平主要受到华海清科异常比例的影响,华海清科 2018 年尚处在发展早期, 营业收入规模较小,因此其研发费用占营业收入比例并不具有代表性。排除华海清科的影响,公司 2018 年研发 费用占营业收入比例与芯源微、盛美股份等行业可比公司基本保持一致。

三、半导体设备空间大且快速增长,细分市场领域寡头垄断显著

3.1半导体设备行业处于超长景气上行期,中国大陆成为全球最大设备市场

受行业需求爆发驱动,2020年全球半导体设备市场规模达到创纪录的711.8亿美元,中国大陆地区首次成 为全球最大的半导体设备市场。从市场规模来看,根据 SEMI 最新公布的数据,2020 年全球半导体设备市场规 模从 2019 年的 597.6 亿美元猛增 19%至创纪录的 711.8 亿美元,显示出下游行业投资的高景气;从市场结构来 看,2020 年中国大陆地区首次成为全球最大的半导体设备市场,市场规模达到 187.2 亿美元,同比增长 39.18%。

展望未来,全球半导体设备市场规模有望在2020年创纪录的基础上进一步续创新高。根据 SEMI 的预测, 全球半导体设备市场 2021、2022 年市场规模将连续增长至 956、1013 亿美元,其中中国大陆、中国台湾、韩国 地区仍将为半导体设备最大的三个市场。

中国大陆半导体设备市场高投资有望延续,本土客户崛起将为国产半导体设备企业提供更大发展机遇。根 据海外半导体龙头企业对 2021 年中国大陆半导体设备市场的展望,中国本土客户投资规模有望进一步提升,其 中应用材料预计 2021 年中国本土半导体制造客户投资规模将在 2020 年百亿美金的基础上进一步提升几十亿美 金。一方面,本土客户投资的增长将进一步驱动中国大陆地区半导体设备市场规模扩张;另一方面,出于供应 链自主可控考虑,本土客户投资崛起将为更多国产半导体设备企业提供更大的发展机遇。

3.2全球干法去胶设备市场超5亿美金,屹唐排名第一市占率超30%

3.2.1去胶设备用于光刻胶去除,其中干法去胶为主流去胶工艺

去胶设备主要用于刻蚀/离子注入等工艺后的光刻胶去除环节。在光刻工艺中,晶圆表面被均匀覆盖光刻胶 薄层后在光刻机中进行曝光。在光刻机曝光下改变了化学性质的光刻胶在显影步骤中被清除,光刻图形相应完 成至光刻胶层的转移。光刻胶层上的图形进一步通过刻蚀、离子注入等工艺被转移到晶圆表面,其中:刻蚀工 艺对于曝光/显影后未受光刻胶覆盖保护的晶圆表面材料进行腐蚀;离子注入工艺通过离子掺杂对曝光/显影后未 受光刻胶覆盖的晶圆表面进行电性调整;晶圆表面光刻胶覆盖的部分在刻蚀/离子注入等工艺中受到保护。在刻 蚀/离子注入等图形化工艺完成后,晶圆表面剩余光刻胶已完成图形转移和保护层的功能,通过去胶工艺进行完 全清除,避免影响后续集成电路芯片制造工艺效果。

根据方式差异,去胶工艺可分为干法与湿法两类,其中干法去胶为当前主流工艺。传统半导体光刻胶的主 要成分包括适合均匀旋涂在晶圆表面的树脂型聚合物、光活性物质、溶剂以及添加剂。去胶工艺可分为湿法和 干法两类,湿法去胶工艺使用溶剂对光刻胶等进行溶解;干法去胶工艺可视为等离子刻蚀技术的延伸,主要通 过等离子体和薄膜材料的化学反应完成,是目前的主流工艺。在日常制造流程中也可以采取干法及湿法去胶搭 配使用,保证完全清除晶圆表面反应残留物。

(获取优质报告请登录:未来智库)

3.2.2干法去胶设备市场超5亿美金,屹唐为全球最大设备供应商

全球干法去胶设备市场规模超5亿美金,逐年保持温和增长。根据 Gartner 统计数据,2020 年全球集成电 路制造干法去胶设备市场规模为 5.38 亿美元,并预计将继续以 5.40%左右的年复合增长率扩张至 2025 年的 6.99 亿美元。

干法去胶设备市场寡头竞争显著,屹唐半导体、比思科、日立高新三家占据全球 75%以上市场,其中屹唐为全球最大去胶设备供应商。全球干法去胶设备领域的主要参与者包括屹唐半导体、比思科、日立高新、泛林 半导体、泰仕半导体等。根据 Gartner 统计数据,2018 年-2020 年,干法去胶设备领域公司分别位于全球第三、全球第二和全球第一的市场地位,市场占有率逐年提升。2020 年,前五大厂商的市场份额合计超过 90%,在国 际巨头历来占据主导地位的半导体设备领域,屹唐半导体凭借 31.29%的市场占有率位居全球第一,确立了在干 法去胶设备细分市场中国际领先的行业地位。

3.3全球热处理设备市场超 15 亿美金,其中近半市场来自快速热处理设备

3.3.1热处理设备多与离子注入设备配合,以实现晶圆掺杂、表面改性等更工艺

热退火(Anneal)是一种在集成电路制造过程中广泛应用的热处理技术,可与离子注入工艺结合使用以实现晶 圆掺杂、金属薄膜沉积后金属硅化物烧结、晶圆表面改性(氧化、氮化)等。

3.3.2快速热处理设备为热处理设备市场核心部分,应用材料占据近七成市场

半导体热处理设备市场规模超 15 亿美金,并保持平稳增长。2020 年全球热处理设备市场规模合计 15.37 亿美元,其中快速热处理设备市场规模为 7.19 亿美元,氧化/扩散设备市场规模约 5.52 亿美元,栅极堆叠设备 市场规模为 2.66 亿美元。下游对于半导体产品性能需求不断提升,将对上游热处理设备市场产生拉动效应,在 此趋势下,快速热处理设备预计将获得更大的发展空间,2025 年快速热处理设备市场规模有望达到 9.37 亿美元。

快速热处理(RTP)设备领域应用材料一家独大,占据全球七成份额。根据 Gartner 统计,2018-2020 年公司 快速热处理设备市场占有率位列全球第二。2020 年,应用材料占有全球快速热处理市场份额达 69.72%,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,国际市场中其他三家主要公司分别是国际电气、维 易科以及斯库林。其中国际电气提供单晶圆表面处理快速热退火设备(等离子体表面处理快速热退火设备),斯 库林和维易科分别提供闪光和激光毫秒退火设备。前五大厂商占据了快速热处理设备的全球所有市场份额。

3.4全球刻蚀设备市场超 150 亿美金,日美龙头企业垄断 85%以上市场

3.4.1刻蚀为图形化处理的核心技术,按工艺可分为湿法刻蚀与干法刻蚀

刻蚀是指通过溶液、离子等方式剥离移除如硅、金属材料、介质材料等晶圆表面材料,从而达到集成电路芯片结构设计要求的一种工艺流程。刻蚀是集成电路制造流程中通过光刻技术定义电路图形的重要工艺步骤, 须满足刻蚀速率、刻蚀剖面形貌、刻蚀关键尺寸偏差、刻蚀工艺对不同材料的选择比、均匀性、刻蚀工艺后晶 圆表面残留物和颗粒污染、刻蚀工艺中等离子体诱导损伤等多项参数指标方能实现光刻工艺中掩模图形的复制。

刻蚀可以根据整体工艺、刻蚀对象材质以及工艺技术的差异进行分类。从整体工艺来看,刻蚀可分为图形 化刻蚀和整面全区刻蚀两类:图形化刻蚀可将指定区域的材料进行去除,通常和光刻技术连接运用,如将光刻 图形转移至衬底薄膜;整面全区刻蚀工艺去除在晶圆全表面暴露的薄膜材料,在集成电路工艺流程中一般不和 光刻技术连接运用。

从刻蚀的对象材质来看,刻蚀可分为单晶硅刻蚀、多晶硅刻蚀、氧化物刻蚀、金属刻蚀及介质刻蚀等类别。

从工艺技术来看,刻蚀又可分为湿法刻蚀(Wet Etching)和干法刻蚀(Dry Etching)两类。其中干法刻蚀为当前主流刻蚀工艺。湿法刻蚀是利用合适的化学溶剂将未被光刻胶保护的晶圆表面材料部分分解,然后形成可溶 性的化合物以达到去除的目的,可通过化学溶剂的选取、配比、温度等变量的控制来达成合适的刻蚀速率和良 好的刻蚀选择比,整体来看具有成本低、效率高、重复性好等特点,曾在 20 世纪 80 年代前广泛使用。80 年代 之后,随着集成电路工艺制程的逐渐升级以及芯片结构尺寸的不断缩进,湿法刻蚀在线宽控制、刻蚀方向性方 面的局限性逐渐显现,并逐渐被干法刻蚀取代,目前仅用于特殊材料层的去除和残留物的清洗;干法刻蚀则是 运用等离子体产生带电离子以及具有高浓度化学活性的中性原子和自由基,通过这些粒子与晶圆产生物理和化 学反应,从而将光刻图形转移到晶圆上。相比湿法刻蚀,干法刻蚀精确度、洁净度更高,因此随着芯片技术进 入纳米阶段,干法刻蚀逐渐成为主流,但设备复杂度和成本也较高。

3.4.2全球刻蚀设备规模已超150亿美金并保持持续增长,市场由日美厂商主导

刻蚀设备在集成电路制造中占据重要地位,并已成为市场规模比重最高的细分领域之一。当前,全球集成 电路制造刻蚀设备市场基本由干法刻蚀设备构成,具体可分为介质刻蚀设备(Dielectric Etch)及导体刻蚀设备 (Conductor Etch)。根据 Gartner 统计数据,2020 年,全球集成电路制造干法刻蚀设备市场规模预计将回升至 136.89 亿美元,同比增长 25.36%,在全球集成电路制造设备市场的规模占比达 21.10%;2025 年,全球集成电路制造 干法刻蚀设备市场规模预计将增长至

全球集成电路制造干法(等离子体)刻蚀设备市场同样主要由国际巨头主导。由于刻蚀工艺复杂、技术壁垒 高,早期进入市场的国际巨头如泛林半导体、东京电子、应用材料等拥有领先的技术工艺及客户资源,预计短 期内较难被其他竞争对手超越。根据 Gartner 统计数据,2020 年,前三大厂商泛林半导体、东京电子及应用材 料合计占有全球干法刻蚀设备领域 90.24%的市场份额,市场格局高度集中,寡头垄断现状较难打破。

3.4.3逻辑制程微缩+存储器件堆叠将持续驱动刻蚀步骤数与设备需求量提升

展望未来,伴随芯片制造工艺不断改进,刻蚀工艺步骤数与刻蚀设备需求量有望持续提升。随着集成电路 芯片制造工艺的进步,线宽不断缩小、芯片结构 3D 化,晶圆制造向 7 纳米、5 纳米以及更先进的工艺发展。由 于普遍使用的浸没式光刻机受到波长限制,14 纳米及以下的逻辑器件微观结构的加工将通过等离子体刻蚀和薄 膜沉积的工艺组合——多重模板效应来实现,使得相关设备的加工步骤增多刻蚀设备和薄膜沉积设备有望正成 为更关键且投资占比最高的设备。以逻辑器件为例,在 28 纳米制程工艺中,刻蚀步骤仅 40 步,但到 5 纳米制 程工艺时,刻蚀设备工艺步骤已提升三倍至 160 步,提升幅度显著。刻蚀工艺步骤数的提升也将进一步提升刻蚀设备的需求量,未来将进一步推高刻蚀设备市场规模。

四、拟募资30亿元加码设备研发与制造

公司上市募集资金拟投资于屹唐半导体集成电路装备研发制造服务中心项目、屹唐半导体高端集成电路装 备研发项目、发展和科技储备资金等,项目投资总额为 31.63 亿元,拟投入募集资金总额 30 亿元。

①屹唐半导体集成电路装备研发制造服务中心项目:预计总投资 9.63 亿元,拟于 2021 年下半年取得施工 许可证并开工,建设期约 18 个月,预计 2022 年内完成主要设备安装与调试并投产。项目建成后,公司北京制 造基地可实现干法去胶设备、快速热处理设备及干法刻蚀设备生产能力的大幅提升;并同步新增多个研发实验 室、培训室,全面提升公司集成电路装备的研发、制造和服务能力。

②屹唐半导体高端集成电路装备研发项目:预计总投资 10 亿元,包含多个研发课题,项目整体实施周期预 计在 3 年内完成。研发方向包括原子层级表面处理及超高选择比刻蚀设备的技术改进和研发、先进干法去胶设 备的技术研发、基于 Hydrilis®平台的新一代超高产能去胶设备和刻蚀设备的技术改进和研发、高温真空快速退 火及相关一体化半导体处理设备的技术研发、新型半导体刻蚀设备的技术研发、成熟集成电路设备持续改进与 研发等。该项目有助于提升公司自主研发能力,增强公司技术水平,提升产品性能和产品质量。

③发展和科技储备资金:拟使用 12 亿元募集资金用于发展与科技储备资金,其中 4 亿元用于中长期研发储 备资金,8 亿元用于补充流动资金。

五、投资建议

屹唐股为全球半导体干法去胶设备、快速热处理设备、干法刻蚀设备领先公司,依托其在三类设备的研发 优势持续提升其市场占有率。考虑到当前晶圆制造产能持续扩张以及半导体设备国产化率持续提升,预计 2021-2023 年公司营收分别为 34.62、47.42、63.86 亿元,归母净利润分别为 2.20、4.03、6.07 亿元,同比分别增 长 788.53%、83.18%、50.62%。

给予公司目标市值为 334.4 亿元,相当于 2021 年 152 倍 PE、2022 年 83 倍 PE,2021 年估值对标同行业企 业(北方华创、中微公司、华峰测控等)。假设公司 IPO 发行 4.69 亿股,发行后公司总股本达 31.29 亿股,则对 应目标价为 10.69 元/股。

六、风险分析

海外疫情发展影响出口的风险、中美贸易摩擦影响原材料采购风险。


编辑:老胡²⁰¹⁸
  • 热门文档
  • 热门文章
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
分享至