2022年华海清科研究报告 12英寸唯一国产CMP厂商，市场份额快速提升

1. 12 英寸唯一国产 CMP 厂商，市场份额快速提升

1.1. 背靠清华优秀资源，核心管理层均有丰富学术产业背景

1.1.1. 实控人为四川国资，管理层及技术骨干均持股

以 30 项化学机械抛光专利知识产权出资，设立华海清科前身。2013 年 4 月，清控创投、康茂怡然，联合天津财投、科海投资、天津科 融以知识产权和货币出资共同设立华海清科有限，成为股份公司前 身，注册资本 6000 万元，其中清控创投、康茂怡然以知识产权入股， 分别认缴出资额为 1836 万、1224 万元。 清控创投为控股股东，管理层及核心技术人员均持股。截至 22H1， 公司控股股东、实际控制人为清控创投，持有公司 28.19%。清华控 股持有清控创投 100%股权，2022 年 5 月清华大学将清华控股 100% 股权划入四川省国资委，同时清华控股名称变为天府清源控股有限 公司（简称 "天府清源"）。2022 年 7 月四川国资委正式将天府清源 100% 股权以股权投资的方式投入四川能投，最终四川能投持有天 府清源 100%股权，间接持有华海清科 28.19%股权。员工持股方面， 2019 年 8-10 月，公司实施员工持股计划，设立清津厚德、清津立德、 清津立言三个员工持股平台，截至 2022H1，各平台分别持有公司 7.68%、1.43%和 0.06%股份，激励对象包括公司管理层及技术骨干。

1.1.2. 核心管理层均有学术或产业丰富背景

截至 2022H1，公司董事会共有 9 名董事，其中独董 3 名，其余 6 名 董事中，赵燕来、徐春欣、杨丽永 3 位来自清控创投，其余 3 位为 公司高管，其中路新春为董事长、首席科学家，张国铭担任总经理， 李昆担任常务副总经理。

1.2. CMP 设备国产化先锋，产能持续扩大

1.2.1. 12 寸 CMP 设备唯一国产供应商，客户拓展持续突破

国产 12 英寸 CMP 设备唯一供应商。集成电路制造商根据直径标准分为 6 寸、8 寸、12 寸等，目前 90nm 以下工艺的高端市场普遍采用 12 寸， 而 12 英寸 CMP 设备较 8 寸相比，直径增长 50%，面积扩大 125%，精 度要求更高，需要更先进的抛光头精密分区压力控制技术和更先进的终 点监测技术，一般 8 寸 CMP 抛光头仅需要不超过 3 个压力分区，而 12 英寸 CMP 抛光头则需要 6 至 8 个压力分区。因此 12 英寸 CMP 设备是 业界公认的衡量一个厂家 CMP 设备研发技术水平的标杆产品，公司是 目前国内唯一一家量产 12 英寸 CMP 商业机型的高端半导体设备制造商。 公司 CMP 设备从 12 英寸做起，并不断设计产品功能模块，产品应用领 域也得以不断拓展，之后开发的 8 英寸设备则可满足目前抛光及清洗需 求，此外还有 12 寸减薄抛光一体机，以及配套耗材业务。

客户拓展及应用领域持续获得突破。华海清科设立于 2013 年 4 月， 2014 年，公司研制出国内首台 12 英寸 CMP 设备 Universal-300，2015 年，首台套设备进入中芯国际，2016 年即验收。 2015 年，公司参与承担国家 02 专项，同年研制出升级产品 Universal-300 Plus，2017 年即进入中芯国际产线，同年完成验收， 并通过 Oxide、W 多项工艺验证。 2018 年，Universal-300 Dual 产品进入长江存储，并于 2019 年完成验收，2019 年还完成多晶硅、Cu 等多项工艺验证。 与此同时，2017 年公司 8 英寸设备 Universal-200 研制成功，并进入 客户验证，同年完成验收。2019 年，Universal-200 Plus 研制成功， 2020 年进入客户产线并完成验收。 2020 年一些新产品进入产线验证，Universal-300 X 研制成功并进入 产线，Universal-300 T 产品研制成功，12 英寸减薄设备 Versatile GP 300 研制成功，并成功进入产线验证。

1.2.2. 大客户及应用领域不断拓展，市场份额大幅提升

2014 年，公司完成国内首台套 12 英寸 CMP 设备研制成功，2015 年 进入中芯国际验证，2016 年通过验收，此后升级设备 300 Plus 和 300 Dual 也相继通过验证。2018 年公司 CMP 设备进入量产阶段，市场份 额快速提升，根据 SEMI 统计的 2018-20 年大陆 CMP 市场规模和公司 2018-20 年 CMP 设备收入计算，公司占大陆市场占有率分别为 1.05%、6.12%和 12.64%。 从订单看，根据长江存储、华虹无锡、上海华力一二期、上海积塔在 中国国际招标网上公布的2019-21年期间CMP设备采购项目的评标和 中标结果，2019-21 年公司占 CMP 采购量份额分别为 21.05%、40.09%、 44.26%，市场份额大幅提升。 从大陆主要客户看，华虹集团 2018 年 1 月交付首台验证机，2018-19 年共交付 5 台，2019 年 11 月-2021 年 12 月，共采购 25 台，而 2018-21 年华虹共验收 15 台，合计营收 3.08 亿；中芯国际作为首次验证完成 客户，2018-21 年共采购 37 台，验收 5 台，对应收入 1.8 亿；长江存 储 2018 年 7 月完成首台 12 寸 CMP 设备验证，2018-21 年共采购 53 台，验收 33 台，对应收入 7.5 亿。（注：以上营收包括设备和耗材）

非金属、金属 CMP 齐头并进，市场份额不断提升。从 IC 前道制程看， 就 CMP 设备种类看，逻辑产线中 Cu CMP 设备需求占一半，非金属 占一半，而 W CMP 比较少；存储产线中 W CMP 占 30%，Cu CMP 占 30%，绝缘层占一半。公司在早期进入大客户的设备中，客户非金 属需求较大，前期非金属占比较高。根据中国国际招标网，2020 年公 司共中标华虹无锡厂 4 台 W CMP 设备，积塔也有 3 台 W CMP 设备 中标。金属方面，Cu CMP 在逻辑和存储产线均有大量应用，且铝、 钨等需求增多，公司在大客户中的份额也随着验证通过后不断提升。 公司现有设备主要用于 28nm 产业化，14nm 处于验证阶段。不同下 游场景对芯片制程及技术参数差异巨大，现阶段 28nm 以上工艺主要 用于物联网、医疗设备、手机基站等芯片需求，公司 CMP 设备主要 满足 28nm 以上制程，目前 14nm 制程处于验证阶段。

从下游客户看，先进制程正在向 14nm 突破，高端工艺装备国产化空间广阔。根据《上海集成电路产业发展研究报告（2020 年）》从 2019 年开始：（1）逻辑芯片制造领域，以台积电和三星的先进制程带动下， 全球芯片制造技术进入 7mm 工艺全盛时期，国内中芯国际 14nm 的先 进制程工艺实现量产，华虹集团已开展 14mm 研发及险证；（2） 3DNAND 制造领域，三星、SK 海力士、美光及长江存储已将 3DNAND 闪存从 96 层推高到 128 层；（3）DRAM 制造领域，三星、美光及长 鑫存储的 DRAM 工艺已达到 1X/1Ynm。国产厂商向高端工艺制程进 发，带来装备国产化市场高速增长。 面向 14nm 以及 128 层 NAND 等高端工艺制程，首台存储 CMP 设备 已完成验证。为面向高端逻辑及存储工艺，公司 2020 年发布 300X 机 型，采用 7 分区抛光头和大数据分析及智能化控制等核心技术，进一 步提升抛光均匀性，2020 年 2 月正式投产首台 300X，2020 年 6 月完 成公司内部测试并发货，进入长江存储进行大生产线验证，2020 年 9 月通过工艺验收并实现销售。

14nm 以下制程 CMP 设备研发，目前主要针对现有 28-14nm CMP 设 备（300X 和 300T）的关键模块/核心技术优化，包括抛光、终点监测、 超洁净清洗、精确传送等系统研发。目前已有机台在客户做 14nm 产 线验证。 1、 抛光系统：包括直驱式抛光驱动、多区压力调控抛光、自适应承 载头、预适应保持环等纳米级抛光技术优化研发； 2、 终点检测系统：集中于金属/非金属纳米精度膜厚在线检测、晶圆 形貌实时调控等关键技术，已实现晶圆边缘控制能力显著提升； 3、 超洁净清洗系统：集中于马兰戈尼干燥、智能清洗以及清洗单元 多能量组合等关键技术，目前最新研制的 MDS 清洗模块已得到多 条产线验证，满足 128 层 3D NAND 制造 CMP 工艺要求； 4、 精确传送系统：集中于高产能设备架构、抛光装备运行参数智能 监测与调控、基于智能控制的抛光技术等关键技术。

美国技术封锁背景下，高端工艺国产化替代进程有望提速。当前阶段， 美国陆续将多家国内半导体企业列入实体清单，且将限制国内企业采 购先进制程设备及材料，设备国产化进程有望提速。公司作为国产 12 寸CMP设备唯一量产企业，将作为14nm及以下高端工艺制程排头兵， 持续进行技术及产业化攻坚。

1.2.3. 在手订单充足，产能持续大幅扩张

截至 2021 年底，公司已发出未验收的 CMP 设备 69 台，未发出产品 的在手订单超过 70 台。截至 2022H1，公司新签订单达 20.19 亿元， 同比增长 133%。 根据招股书，截至 2021 年底，公司 12 寸 CMP 设备累计出货超过 140 台。2019-21 年公司 12 寸 CMP 设备产能分别为 13、32、87 台，8 寸 CMP 设备产能分别为 0、3、6 台。

1.3. 进入业绩爆发期，持续研发加码高端工艺装备

1.3.1. 产能持续释放，将进入业绩持续爆发期

2018-21 年公司营收从 3600 万增至 8.05 亿，2022H1 继续增长至 7.17 亿，同比增长 144.27%，考虑到公司 2022 年交付能力大幅提升，且后 续将持续增加产能，公司出货量将持续高增长。

从产品单价看，2017-20 年 12 寸 CMP 设备单价从 1330 万元提升至 2003 万元，单价提升主要有两方面原因：①在 2017 年初入市场时，采取低 价策略得以进入中芯国际生产线验证，成功证明公司有实力提供性能稳 定的 CMP 机台，公司单价较国外竞争者低，提高价格后仍然具有较高 性价比；②公司产品不断升级，配置不断增加，性能更稳定，功能更全 面，能够更好满足客户需求，公司议价能力增强，销售价格上升。

规模效应叠加零部件国产化，设备成本持续降低。公司营业成本中直 接材料占比较重，超过 90%，随着公司业务规模扩大，公司原材料成 本持续降低，其他成本也随收入规模扩大摊薄。2018-21 年公司单台 CMP 设备成本从 1200 万降至 1134 万。此外，公司目前正在推进零部 件国产化和模块化制造，在设备性能不断升级趋势下，公司设备制造 成本有望降低。

1.3.2. 承载国家重大项目，后续有望成为重点培育装备平台

收入规模快速增加，预计研发费率将保持 10%以上。2018-21 年，公 司研发费用分别为 0.32、0.45、0.58、1.14 亿，占收入比重分别为 89%、 21%、13%、14%，2022H1 保持在 12%。后续公司将持续推进先进工 艺 CMP 设备以及 14nm 及以下设备研发，我们预计随收入快速增加， 公司研发费率将保持 10%以上。

目前中国大陆绝大部分高端 CMP 设备均依赖于进口，而华海清科作 为国内唯一实现量产 12 寸 CMP 设备并被各大集成电路大生产线验 证、采购的高端半导体装备供应商，率先打破国外厂商垄断。 华海清科核心研发团队先后承担、联合承担了两项“国家科技重大专 项（02 专项）”及三项国家级重大项目/课题。后续进行 14nm 及以下 高端工艺 CMP 装备，公司已成为国家重点培育的装备平台。截至 2021 年底，公司递延收益接近 2.9 亿，其中 2021 年新增的递延收益接近 1.5 亿，随着 14nm 及以下高端工艺装备深入研发，将持续得到重点扶 持。

利润放量，继续保持翻倍增长。2020 年起，公司净利润进入高速增长 阶段，2021 年归母净利润 1.98 亿同比增长超过 100%，扣费归母净利 润 1.15 亿同比增长近 700%。2022H1，公司归母净利润 1.86 亿同比增 长 163%，扣非归母净利润 1.44 亿同比增长 316%。

毛利率、净利率已达到行业内较好水平。2017-19 年，一方面，公司 较多产品处于 demo 验证阶段，价格较低。另一方面，整体制造台数 较少，规模效应尚未显现，因此毛利率低于 40%。2020-22H1，随着 复购机台增加单价提升以及成本下降，公司毛利率不断提升，从 38.17% 提升至 47.03%，已达到半导体设备行业较好水平。净利率方面，公司 近年归母净利率维持在 25%左右行业领先，扣非归母净利率 2022H1 为 20.06%，也是行业领先水平。

2. 国产替代先锋，与国际巨头分庭抗礼

2.1. 扩产规划明确，资本开支高景气延续

2.1.1. 国产晶圆厂扩产规划陆续落地，公司将获得大部分份额

大陆主要国产产线新增月产能规划超 100 万片。根据我们对大陆主要国 产产线扩产计划的统计，估计 2021 年后新增月产能规划超 100 万片。 其中长江存储一期 2021 年底将达到 10 万片/月（2020 年底 5 万），二期 已于 2020 年 6 月开工，规划月产能 20 万片；华虹无锡一期将从 2020 年末的 2 万片/月扩至 2021 年末的 4 万，后续仍有 4 万片/月扩产空间；上海华力与华虹无锡接近； 中芯国际多厂发布扩产计划，其中中芯京城一二期规划均为 10 万片/月， 2021 年 3 月宣布投资深圳 10 万片/月扩产，2022 年 8 月宣布投资天津 10 万片/月扩产； 上海积塔一期 6 万片 8 寸和 5 万片 12 寸从 2020 年 6 月建成投片，二期 项目也将适时启动； 长鑫存储 2020 年底产能提至 4 万片/月，预计 2022-23 年将扩至 12.5 万 片； 广州粤芯于 2020 年宣布二期规划，预计到 2022 年一、二期共达到 4 万 片/月 12 寸产能。

根据 SEMI 统计，2018-20 年大陆 CMP 设备市场规模分别为 4.6 亿、4.6 亿、4.3 亿美元，占半导体设备整体市场规模比例分别为 3.5%、3.4%和 2.3%，根据 SEMI 过往统计数据，全球 CMP 设备规模占晶圆厂设备投 资规模一般在 4%左右，大陆低于全球的核心原因是目前大陆产线平均 节点要弱于全球先进水平。考虑到晶圆线宽从 90nm 递减至 7nm 以下时， 制造过程中 CMP 的应用从 STI 和 ILD 两步递增增加至 TSV Cu、TS W、 Fin Poly 等 10 余步，芯片制程中 CMP 步骤增加数倍，价值量大幅提升， 随着大陆 28nm 及以下节点 12 寸先进制程产线陆续投入建设，未来 CMP 设备占比将不断提升。

预计大陆 CMP 设备市场规模持续扩张，公司有望拿到大部分份额。根 据大陆国产产线扩产规划，按照 100 万月产能在 3-5 年释放，根据我们 测算，每 1 万片月产 CMP 设备需求 13-15 台，按照均价 2000 万左右测 算，则国产产线带来市场空间达到 260-300 亿，保守按照 5 年测算，年 均设备需求为 52-60 亿。2020 年公司占国产主要晶圆厂中标份额达到 40% 以上，随着公司金属 CMP 设备持续验证通过，公司市场份额有望在 2025 年提升至 50%以上。

2.1.2. 全球晶圆厂资本开支高景气延续

2021-22 年全球晶圆厂扩产提速。根据彭博对各主要晶圆厂商产能的统 计和预测，2020 年底全球晶圆产能达到 2469 万片/月，2021、2022 年底 将分别达到 2617、2771 万片/月，扩产 148.3、153.7 万片/月，较 2020 年显著提升。

半导体行业资本开支持续增长，2022 年资本开支计划持续上调。根据 IC insights2022 年初数据，从半导体行业整体资本开支看，21 年达到 1537 亿美元，创历史新高，同比增长达到 36%，预计 2022 年达到 1904 亿 美元，达到历史新高。2022 年 8 月，IC insights 将 22 年预测下调至 1855 亿美元，增长率为 21%，虽有下调，但认为历史新高。

21Q4 全球半导体设备销售额增长 40.8%，金额创历史新高，2022H1 继续同比增长。下游扩产带来半导体设备厂商订单及收入持续爆发， 2021 年四季度全球半导体设备销售额 274.1 亿美元，创单季度历史高 点，同比增长 40.8%，且从 2022H1 数据看，半导体设备销售额正持 续增长。

2.2. CMP 设备与国际品牌分庭抗礼

2.2.1. 高端 CMP 设备主要由应材和日本荏原供应

CMP设备行业目前主要市场份额集中在两大国际企业——应用材料 和日本荏原，2020 年两家公司合计占据全球 CMP 设备 90%的市场 份额。

1、Applied Material 应用材料

成立于 1967 年，美国纳斯达克证券交易所上市公司，主要产品包括原子层沉积设备、化学薄膜沉积设备、电化 学沉积设备、物理薄膜沉积设备、刻蚀设备、快速热处理设备、离 子注入机、化学机械抛光设备等。 应材作为半导体设备平台类企业，提供半导体设备及相关服务业务， 2021 年应材营收 230. 6 亿美元，净利润 58.88 亿美元。

2、Ebara 日本荏原

成立于 1912 年，日本东京证券交易所上市公司， 主要从事以泵等旋转机械为中心的开发活动，公司经营三个部分： 流体机械和系统；环境工程和精密机械，其中精密机械产品包括干 式真空泵，化学机械抛光(CMP)系统；电镀系统和气体减排系统。 日本荏原是日本和中国台湾地区的 CMP 设备最大供应商。 荏原公司设备业务包括精密流体设备（包括泵等），CMP 设备以及 环境设备，荏原 CMP 设备在非金属和金属 CMP 领域均与应材形成 较强竞争关系。2021 年荏原营收 54.28 亿，净利润 3.79 亿美元。 公司与应材、荏原相比，已批量投入使用的设备性能上均无显著差 异，而在价格上具备较强性价比，在 14nm 及以下制程设备领域， 公司目前正在做研发和验证，未来公司不断突破先进制程。

2.2.2. 产能大幅提升，未来将积极开拓大陆以外市场

公司 CMP 设备具备拓展海外客户能力。从市场看，目前芯片扩产特别 是海外客户，基本上都集中 14-7nm，先进工艺研发量产已经到了 5-3nm， 公司目前 CMP 设备只在 28nm 得到量产应用，除设备打入大连英特尔、 厦门联电外，尚未在海外晶圆厂使用。单从 CMP 设备来看，其具备很 强的通用性，与其他工艺流程设备需要迭代不同，即使是 5nm 工艺，也 有很多制程可以由 14nm 甚至 28nm CMP 处理。 未来将积极开拓大陆以外市场。目前公司 CMP 设备年出货能力超过 200 台，且未来仍有空间，在满足大陆国产产线需求前提下，公司有能力为 其他客户供货，公司也将加强与在大陆建厂的外资厂商的合作，以及对 大陆以外市场的开拓。

3. 立足 CMP 装备，转向后市场及晶圆再生业务

3.1. 适应先进封装需求，开发抛光减薄一体机

在 CMP 技术基础上，公司开发出针对先进封装需求的减薄抛光一体机， 目前已按照公司所承担的研发课题任务书约定交付指定客户进行大生 产线考核验证，截至 2022H1，12 英寸减薄抛光一体机在客户端验证进 展顺利，针对封装领域的 12 英寸超精密减薄机按计划顺利推进。 集成电路封装是半导体芯片制造的后道工序，先进封装成为主流发展趋 势。人工智能、汽车电子等新兴领域用市场的快速发展，带动了全球封 装测试产业的持续增长。根据使用技术不同，封装被分为传统封装和先 进封装。在传统封装中，通孔插装的 TO、DIP 以及表面贴装的 SOP、 SOT、QFN 等封装技术已发展成熟，应用非常普遍，目前传统封装仍占 据主要的封装市场份额，预计未来市场容量将保持稳定。先进封装方面， 以 BGA、CSP 等为代表的面积阵列封装和 TSV、SiP 等封装技术的应用 场景不断丰富，产品价值量高，市场发展十分迅速，而以 3D 堆叠、TSV 为代表的高密度封装技术的应用前景广阔，是全球封测市场的主流发展 趋势。

晶圆级封装（WLP）是指在芯片还在晶圆上的时候就进行封装,然后再 将晶圆切成单个芯片，而传统封装一般是先切割晶圆,再进行封装。晶圆 级封装能明显缩小芯片封装后的大小，契合消费类移动设备，尤其是满 足了手机对于内部高密度空间的需求；此外还能提升了数据传输的速度 与稳定性。

倒装封装（FC）则是在芯片的连接点上沉积凸块（Bumping）,然后将芯 片翻转过来与基板直接连接，与传统的打线封装不同,倒装封装没有引脚 结构，fcBGA(倒装芯片球栅格阵列封装)属于倒装封装的一类,其在封装 基板的底部制作阵列焊球,用于与芯片互接。先进封装堆叠可优先减少芯 片之间互连的长度，可将芯片整合到尺寸更小、封装密度更高、性能更 加、功耗更低的状态。

硅通孔技术（Through Silicon Via，TSV）通过铜、钨、多晶硅等导电 物质的填充，实现硅通孔的垂直电气互连和芯片之间互连的第四代封装 技术，通过 TSV 互连的方式，可以把不同的功能芯片(如射频、内存、 逻辑、数字和 MEMS 等)集成在一起实现电子元器件的多功能，大幅度 提高电子元器件集成度和电性能，同时在在元器件的总体水平上降低制造成本。TSV 技术是启用 3D IC 的基础。

3D 封装依靠倒装封装（FC）、TSV 技术等互连方法实现异构集成 （Heterogenous Integration）。3D 封装包括使用重新分配层（RDL）和 凸点工艺形成互连的晶圆级封装（WLP），以及小芯片技术——将封装 单个芯片进行堆叠，并采用引线键合、倒装芯片（FC）或二者混合的组 装工艺，或硅通孔技术（TSV）进行互连，组装成一颗大芯片，从而实 现大芯片的功能和性能，而这种小面积的芯片就是 Chiplet（小芯片/芯 粒），芯粒的优势在于其面积较小，可以提高良率，实现异构集成，具 有成本优势。所谓异构集成（Heterogenous Integration），广义来说就是 将两种以上不同功能的芯片，例如内存与逻辑芯片、光电及电子组件、 或传感器与读取电路等，通过 2.5D/3D 芯片堆栈的封装工艺整合在一 起。

随着芯片越来越复杂，芯片面积、良率和复杂工艺的矛盾难以调和，3D 封装是发展的必然趋势。与传统封装相比，3D 封装技术有望提供更高 的芯片连接性和更低的功耗，而对于如何提升芯片接点互连密度，以及 将各种不同的小芯片 (Chiplet) 进行极致的异构集成，则将会是先进封装领域的核心技术优势。与 2.5D 不同的是，3D 通常含有芯片或器件之 间的堆叠。在高性能计算芯片中，通过 3D 堆叠技术可以扩大内存芯片 的容量、提升传输带宽，同时由于堆叠中引线的减少，大大降低了消芯 片中因数据传输造成的不必要的能量损耗，因此采用 TSV 工艺的 3D IC 大量运用于存储器（SRAM、DRAM、Flash）、GPU、CPU 中。

减薄抛光一体机主要面向 3D 先进封装市场。为实现多层晶圆堆叠、降 低互联延迟与芯片体积、提升芯片集成度与散热特性，3D 先进封装技 术需将晶圆背面基底材料进行减薄，并保证极好的平整度与表面质量， 因此晶圆减薄是 3D 先进封装关键技术之一，减薄工艺要将晶圆厚度从 775 微米降至 10 微米以内，现有 3D 工艺通常需要先通过减薄设备实现 背面减薄，再利用 CMP 设备进一步提高晶圆平整度与表面质量，因而 效率低下、成本较高。公司正在研发的减薄抛光一体化技术，可一次性 实现先进封装过程中晶圆背面快速减薄和平坦化。 公司研发减薄抛光一体机产品进展顺利。2020 年起，公司独立承担减薄 相关的国家级重大专项课题，通过超精密减薄技术开发进一步将晶圆减 薄与化学机械抛光（CMP）合理结合，开展包括超精密研磨面形控制技 术、超精密多工位减薄整机技术和减薄智能工艺控制技术在内的超精密 减薄技术研发，成功研发出拥有自主知识产权的 12 英寸减薄抛光一体 机 Versatile-GP300，此类设备主要适用于先进集成电路制造的晶圆背面 减薄工艺，以满足3D IC对超精密磨削、CMP及清洗的一体化工艺需求， 截止2022年6月，公司 Versatile-GP 300产品已通过大生产线考核验证， 可以应用于 3D IC 制造、先进封装等芯片制造生产线，预计在 2023 年 实现量产并贡献收入。

3.2. 随累计销售量增加，后市场维保空间较大

后市场是海外半导体设备龙头的重要收入来源。半导体设备使用寿命长， 工艺运行精准度要求严苛，对耗材和维保业务需求度较高，后服务市场 已成为海外半导体设备龙头的重要收入来源。具体来看：（1）AMAT： 2021 财年全球应用服务业务实现收入 50.13 亿美元，收入占比达到 22%； （2）LAM：2021 财年客户支持及其他业务收入达到 48.61 亿美元，收 入占比达到 33%。

CMP 设备的生产运行过程中除了需要使用抛光液、抛光垫等外部耗材外， 还有大量关键耗材属于设备内部易损易耗的专用零部件，比如抛光头、 保持环、气膜、清洗刷、钻石碟等，需要在设备运行一定周期后定期更 新，或进行相应升级以提升设备性能。 抛光模块是 CMP 设备工作的核心。CMP 设备包括抛光、清洗、传送三 大模块，其中抛光模块是 CMP 设备工作的核心，该模块主要由抛光头、 抛光盘、修整器、抛光液输送系统等部分组成，而抛光头及其压力控制 系统是其中最关键、最复杂的部件，是 CMP 技术实现纳米级平坦化的 基础和核心。随着特征尺寸不断减小和晶圆直径不断增加，对 CMP 表 面质量的要求也越来越高，传统的单区压力抛光头已无法满足要求。

多 区抛光头研发难度大，技术壁垒高。首先对多区气囊施加正压，将气囊与晶圆之 间的空气挤出，然后利用气囊不同分区的正、负压组合控制，在气囊和 晶圆之间形成负压区，将晶圆牢固地吸附在抛光头上。该方法充分利用 了抛光头自身的多区气囊结构，可全局分区施压的抛光头在限定的空间 内对晶圆全局的多个环状区域实现超精密可控单向加压，从而可以响应 抛光盘测量的膜厚数据调节压力控制晶圆抛光形貌，使晶圆抛光后表面达到超高平整度（例如全局平整度要求是 10nm，则相当于面积约 440,000 平方米的天安门广场上任意两点的高低差不超过 0.03 毫米），且表面粗 糙度小于 0.5nm，相当于头发丝的十万分之一。

公司研发 7 分区抛光头技术难度大，耗材业务客户粘性高。公司向客户 销售的关键耗材主要包括保持环、探测器、气膜、7 分区抛光头等，维 保服务主要包括向客户提供 7 分区抛光头维保等，尤其是 7 分区抛光头 维保服务，技术壁垒较高，与国际主要竞争对手应材、荏原生产设备采 用技术一致，具有 8 个独立气压分区，用于实现晶片更加优异的全局平 坦化，结合先进的多种终点检测技术，可以满足 14~45nm 逻辑工厂以及 1xnm 存储工厂 Oxide/SiN/STI/Poly/Cu/W CMP 等各种工艺需求。该耗材 一般仅由原厂家进行维保及自主更换，客户粘性较高。

根据招股书，公司 2019-21 年分别销售 CMP12、19、36 台，累计销售 CMP15、34、70 台，维保业务收入分别为 0.16、0.33、1.11 亿，考虑到 当年实现收入的 CMP 设备并不能充分贡献维保收入，因此当年销售设 备贡献度按 40%计算，据此我们推算每台 CMP 设备每年后市场服务可 产生 200 万左右营收。 随着公司在客户端的累计设备数量不断攀升，为客户提供设备关键耗材 更新及售后技术服务成为公司基于既有产品特点来持续服务客户提高 产出效率吗，并为自身获取更为稳定增长的长期服务收入的重要手段。 与设备制造相比，后市场由于耗材业务毛利率较高，整体毛利率高于设备，2019-21 年，公司配套材料及维保业务营收分别为 0.16 亿、0.33 亿 和 1.11 亿，毛利率分别为 44.7%、53.5%和 56.92%。

3.3. 依托 CMP 设备，发力晶圆再生市场

晶圆再生可提高非正片利用效率，降低晶圆制造成本。晶圆制程中控片 挡片起监控测试和维持稳定作用，为必需部件。硅片按照在晶圆厂的应 用场景不同，可以分为两大类：（1）正片（Prime Wafer），被直接用于 半导体加工，包括抛光片、外延片等；（2）用于监控测试的硅片，包括 控片（monitor wafers）、 挡片（dummy wafers）/测试片（Test Wafer）。 控片主要用于监控机台的制程能力是否稳定、生产环境是否洁净，通过 使用控片，可以对离子注入、薄膜沉积、光刻、刻蚀和研磨等制程中的 例如电阻率、薄膜沉积速率、刻蚀速率、研磨速率以及均匀性等进行监 测。挡片则可以维持机台的稳定性。 控片的来源可分为全新晶圆以及再生晶圆。（1）全新晶圆：一般是由晶 棒两侧品质较差处所切割出来。（2）可再生晶圆（Reclaimed Wafer）：指 回收重复利用的挡控片。由于挡控片的消耗量大，如果每次都要用全新 的挡控片则测试成本过高，于是就有了晶圆再生。晶圆再生就是将用过 的挡片、控片回收，经过化学浸泡，物理研磨等处理方法将挡片、控片 表面因测试而产生的氧化膜、金属颗粒残留等去掉，使他们能够重新具 备测试和稳定机台稳定性的功能。

挡 控片用量大，且随着制程推进，需求有扩大趋势，推动晶圆再生需求。 在前段制程中，为了维持产品良率，挡控片大量被使用。一般而言，在 每道制程都需要挡控片以追求产品正常。而随着晶圆厂制程的推进，基 于精度要求及良率的考量，需要在生产过程中增加监控频率。根据观研 网数据，65nm 制程的晶圆代工厂每 10 片正片需要加 6 片挡控片，28nm 及以下的制程每 10 片正片需要加 15-20 片挡控片。

CMP 工艺是晶圆再生工艺核心。再生晶圆指芯片制造中使用的控片 （Monitor wafer）及档片/测试片（Dummy wafer）提供回收再利用服务， 工艺流程主要是对控挡片进行去膜、粗抛、精抛、清洗、检测等工序处 理，将晶圆表面恢复初始状态，使其表面平整化、无残留颗粒，再投入 生产线使用，主要客户为晶圆制造及代工厂。晶圆再生的工艺流程中， 精抛是最关键的一道流程，主要通过 CMP 设备完成，因此 CMP 工艺是 晶圆再生工艺流程的核心，同时 CMP 设备也是晶圆再生工艺产线中资 金投入最大的工艺制程设备。

晶圆厂扩产带动晶圆再生需求快速增加，国内 12 英寸晶圆再生服务市 场空间有望达到 65 万片/月。随着 2021 年华虹、武汉新芯、海力士等大 陆产能投产，晶圆产能将快速增加，带动本土晶圆再生需求快速增加， 根据 SEMI 统计，2021 年全球 8 寸、12 寸硅片正片的市场需求将分别 达到 650 万片/月和 680 万片/月。根据 Knometa Research 数据，截至 2021 年底，中国大陆晶圆月产能为 350 万片，占全球晶圆厂产能的 16%，仅 次于韩国和台湾地区。按照再生晶圆数量占晶圆总产量 30%和良品率 90% 的行业特征来测算，国内 12 英寸晶圆再生服务的市场空间可以达到 65 万片/月。

目 前国内晶圆再生项目较少，市场空间广阔。目前国内在建的晶圆再生项 目包括晶芯半导体（黄石）、富乐德科技（安徽铜陵）、至纯科技（安徽 合肥）以及协鑫集成（安徽合肥）。其中至纯合肥晶圆再生一期在 2021 年初投产，4 月底试生产，一期计划 7 万片月产能、二期 14 万片/月； 晶芯一期项目在 2021 年 6 月投产，2022 年 2 月产能冲刺 10 万片/月； 协鑫在合肥的晶圆再生项目预计 2022 年建成投产，达产后预计形成 8 寸 5 万片、12 寸 25 万月产能。2022 年 H1 华海清科已形成 5 万片/月晶 圆再生产能，22 年底有望达到 10 万片/月，23 年有望达到 20 万片/月。

公司晶圆再生服务优势明显，有望成为新的利润增长点。 （1）本地化生产优势：由于晶圆再生异地运输需要较多运输费用，单 片运输成本超过 4 美元（按照目前运价可能更高），晶圆厂商使用海外 供应商再生晶圆服务将带来巨额成本，而本地化再生项目可以大幅降低 客户成本，这也为公司提供晶圆再生服务带来机遇； （2）设备自产成本端优势：CMP 设备也是晶圆再生工艺产线中资金投 入最大的设备，相较海内外其他同行，公司自产 CMP 设备，耗材服务 自供，晶圆再生业务成本端优势明显，产能扩张弹性更大； （3）客户协同市场优势：晶圆再生客户主要是集成电路制造厂，与公司现有 CMP 设备业务的客户群高度重合，随着公司 CMP 机台销售数量 的不断攀增，公司已经与大陆地区各大集成电路制造厂建立良好的合作 关系，客户对公司 CMP 工艺的认可为晶圆再生业务奠定了良好的市场 拓展基础，公司可以充分发挥客户协同效应。

公司现有 CMP 设备业务在市场和技术方面都具有很高的协同性，进一 步提升晶圆再生业务的经营规模和技术服务能力，有利于拓展公司业务 范围，增强公司的规模效益和盈利能力。

4. 募投资金加码高端 CMP装备产业化研发及晶圆再生

公司拟募投资金 10 亿，加上自有资金，拟投入 15 亿，包括高端 CMP 产业化项目（5.4 亿）、高端半导体装备研发项目（3.1 亿）、晶圆再生项 目（3.6 亿）和补充流动资金（3 亿）。

从投资项目看，募投项目有三个，第一个是 CMP 设备扩产项目，计划 总投资 5.4 亿，建设周期 15 个月，建设 1 栋生产厂房、1 栋测试车间及 相关配套设施，总建筑面积 5.3 万平，设计产能为年产 100 台 CMP 设备 （包括减薄设备）。项目建设完成后，有利于公司扩大 CMP 供应能力，抢占国产替代市场。 第二个项目为高端半导体设备研发项目，计划总投资 3.1 亿元，建设地 点位于 CMP 新厂房内，项目通过开展系列技术研发课题，创新研发 14nm 及以下制程先进半导体制造 CMP、减薄多项关键技术及系统。该项目将 加快公司 14nm 及以下高端 CMP 设备市场开拓，进一步提高国产化率。 第三个项目为晶圆再生项目，生产区域为新厂二层区域，建筑面积 4000 平，计划总投资 3.6 亿，建设周期 15 个月，新增生产设备及仪器 46 套， 项目建成后具备月加工 10 万片 12 寸再生晶圆能力。CMP 设备是晶圆再 生产线最核心的工艺设备，公司依托 CMP 设备优势切入晶圆再生设备 市场，有利于拓展业务范围，也可作为新机台测试平台，加快产品研发 进度。

5. 盈利预测

CMP 设备：截至 2021 年底，公司已发出未验收的 CMP 设备 69 台，未 发出在手订单超过 70 台（22 年 1-2 月份已有 10 台发出），根据公司产 能建设情况推算，2022 年 CMP 单月产量有望超过 10 台，全年出货能力 超过 120 台。从验收周期看，一般首台套从交付到验收周期在 10 个月 甚至 1 年以上，而重复订单验收周期一般在 3-4 个月，考虑到交付设备 中有部分为新工艺首台套验证，因此 2022 年验收设备略少于 21 年发出 未验收的 69 台，假设验收 12 寸 CMP 设备 65 台左右、8 寸 CMP1 台。

2023-24 年，考虑到公司募投项目中有设计产能为年产 100 台化学机械 抛光机（包括减薄设备），将随着 IPO 后逐渐达产，我们认为公司产量 将从 2021 年的 87 台持续提升至 150 台、180 台。市场需求方面，根据 大陆国产产线扩产规划，按照 100 万月产能在 3-5 年释放，根我们测算， 每 1 万片月产 CMP 设备需求 13-15 台，对应需求 1300-1500 台，保守按 照 5 年测算，年均设备需求为 260-300 台。根据长江存储、华虹无锡、 上海华力一二期、上海积塔在中国国际招标网上公布的 2019-21 年期间 CMP 设备采购项目的评标和中标结果，2019-21 年公司占 CMP 采购量 份额分别为 21.05%、40.09%、44.26%，我们认为随着公司发出设备提 速、金属 CMP 设备持续验证通过、新客户加大拓展，市场份额有望不 断提升到 50%以上。因此，预测 23-24 年 12 寸验收台数为 100 台、130 台，8 寸需求随着第三代半导体生产增多，分别验收 3 台、5 台。

单价方面，考虑到公司为国内唯一实现 12 寸 CMP 突破的公司，竞争较 少且产品不断迭代升级，假设 2022-24 年 12 寸、8 寸单价均为 2000 万、 1100 万。 综上，我们预计 CMP 设备 2022-24 年营收分别为 13.33 亿、20.55 亿、 26.88 亿。毛利率方面，随着规模扩大，公司原材料及制造成本将持续 降低，预计 2022-24 年 CMP 设备毛利率分别为 44%、45%、46%。

配套材料及维保：维保业务与 CMP 累计交付量相关，为公司独家，根 据我们测算2019-21年每台CMP设备每年平均需要的维保业务价值量在 200 万左右，预计后续随着规模扩大调价下降至 170 万左右。我们预计 公司 22-24 年初存量机台分别为 70、135、235 台，分别贡献收入 1.4 亿、 2.5 亿、4 亿，当年新增机台 65、100、130 台，分别贡献收入 0.25、0.42、 0.57 亿，合计 2022-24 年维保业务营收分别达到 1.65 亿、2.92 亿、4.57 亿。考虑到维保业务为公司独家提供，后市场议价能力强因此毛利率较 高，随公司规模经济上升略有调价但毛利率保持稳定，预计在55%左右。

晶圆再生业务：公司晶圆再生项目从 2020 年底进入小批量生产，目前 产能在爬坡过程，公司募投项目中晶圆再生项目产能规划为 10 万片/月， 按照单片 200 元左右价值量，预计每年产值在 2.4 亿左右，我们预计将 在未来爬坡完成，预计 2022-24 年营收分别为 0.75 亿、1 亿、1.5 亿。考 虑到公司 CMP 设备可用于晶圆再生业务，因此毛利率较同行业更高， 预计 22-24 年分别为在 40%、38%、35%。

费用率

2018-19 年，公司因收入较少、股权支付金额较大等，费用率处于很高 水平，可参考价值较少。2020 年公司销售、管理、研发费用率分别为 9.51%、9.37%、13.1%，2021 年为 8.31%、8.35%、14.17%。考虑到公 司收入快速增长，费用增幅低于收入，因此费用率呈现下降趋势，2022-24 年分别为：

销售费用率：7.00%、6.50%、6.00%

管理费用率：8.00%、7.50%、7.00%

研发费用率：12.00%、11.00%、11.00%

综上，我们预计公司 2022-2024 年归母净利润为 4.09、6.85、10.01 亿元， 增速 106%、68%、46%，对应 EPS 分别为 3.83、6.42、9.39 元。

编辑：JACK