2023年华海清科研究报告：CMP设备精心雕琢，新领域业务成长可期

1 公司简介：国产 CMP 设备制造商突破者

1.1 发展历史：专注于 CMP 设备研发制造

2008 年 10 月起，清华大学通过承担国家 02 专项“65-45nm 铜互连无应力抛光设 备研发”相关课题，掌握了 CMP 系列关键技术，并开发出了第一台具有抛光性能 的原理样机，为华海清科的 CMP 技术和设备产业化奠定了基础。

2013 年，华海清科由清华大学和天津市政府合资成立，并于 2014 年研制出了国 内首台 12 英寸 CMP 设备，2015 年导入中芯国际，2016 年该设备实现销售；2017 年，公司的 8 英寸 CMP 设备研制成功；2020 年公司改组为股份公司；2021 年，公 司 12 英寸减薄抛光一体设备进入客户端开始认证；2022 年 6 月华海清科在科创 板成功上市；2023 年 5 月，公司新一代 12 英寸超精密晶圆减薄机发往集成电路 龙头企业。

1.2 股权结构：四川能投为公司实控人

四川能投通过全资子公司清源控股和清控创投间接持有 28.19%的股份，为公司实 际控制人。公司董事长、首席科学家路新春通过员工持股平台和直接持股合计持 有 7.3%的股份，为公司第二大股东，深度绑定公司利益。天津市国资委/国资委通 过科海投资和国投基金分别持股 5.57%/4.69%。公司在北京设立了子公司，拥有 合肥、上海、武汉分公司，参股长存创新、上集创新等四家公司。

1.3 主营业务基本情况

自 2013 年成立以来，华海清科专注于 CMP 设备、工艺技术、配套材料的研发。公 司研发生产的化学机械抛光（CMP）设备，可以实现晶圆或硅片表面纳米级全局平 坦化，是先进集成电路制造前道工序、先进封装等环节必需的关键工艺设备。华 海清科是目前国内少数能提供 12 英寸 CMP 高端半导体设备的制造商，成功打破了 美国 AMAT 和日本荏原的垄断，有力保障了国内半导体产业链的供应链安全。

公司的 12 寸 CMP 设备以 Universal-300 系列为主，工艺覆盖 LOGIC、3D NAND、 DRAM 等多种芯片，工艺技术水平已达到国内大生产线的最高水平。CMP 设备产品 全面覆盖集成电路制造过程中的非金属介质 CMP、金属薄膜 CMP、硅 CMP 等抛光工 艺，并实现量产。

1.4 核心产品 CMP 设备放量，推动公司营收和利润快速增长

公司自 2018 年实现产品量产以来，营业收入逐年上升。2019 年至 2022 年，公司营业收入分别达到 2.11、3.86、8.05、16.49 亿元，同比增长 491.44%、82.95%、 108.58%、104.86%。公司经营规模不断扩张，规模效应逐步显现；2020 年公司首 次扭亏为盈后，净利润保持快速增长态势,2022 年全年净利润已达 5.02 亿元。展 望未来，公司有望实现技术制程升级，市占率进一步提升，从而实现 CMP 设备产 品销量售价齐升，推动公司营收与利润继续快速增长。

1.5 多种因素推动 CMP 产品毛利率稳步提升

华海清科的核心产品为 CMP 设备，2022 年贡献收入 14.31 亿元，营收占比 86.77%。 2018-2022 年期间，CMP 设备业务毛利率由 24.51%上升至 47.65%，盈利能力显著 强化。CMP 设备毛利率提升的主要原因为：产品生产规模效应渐显；新型高端产品 单价有所提升；产品设计优化、零部件国产有效控制了成本。展望未来，随着零 部件国产化率提升，高端产品出货量增长，公司的毛利率有望维持在较高水平。

1.6 公司控费效果显著，研发投入不断增大

受益于公司规模的快速成长，华海清科的销售费用率、管理费用率和财务费用率 在 2019-2022 年期间明显回落。半导体设备涉及尖端科学，需持续进行工艺改良 和技术创新，公司一直保持高强度的研发投入。2021 年与 2022 年公司的研发费 用分别为 1.14 亿元、2.17 亿元，营收占比为 14.17%、13.14%，同比增长 125.66%、 89.87%；研发费用继续维持高位。

2 CMP 设备：多层集成电路制造关键

2.1 CMP 为主流抛光技术，应用场景广泛

化学机械抛光（CMP）是半导体制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。 现代集成电路呈多层膜结构，每层膜结构表面需保持高度平整，否则后续的刻蚀 或沉积等工艺的将面临严重的形貌不良、空穴断连等缺陷。CMP 设备由抛光、清 洗、传送三大模块构成。在设备工作过程中，抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙 的抛光垫上，借助抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等实现全局平坦化，并通 过先进的终点检测系统实现 3-10nm 分辨率的实时厚度测量，防止过抛。

CMP 技术将化学腐蚀和机械研磨技术结合使用，用较软的材料通过“软磨硬”实 现高质量的表面抛光，同时避免单纯机械抛光造成的表面损伤，最终实现晶圆表 面的超高平整度。CMP 技术是目前集成电路生产中产出效率最高、技术最成熟、应 用最广泛的纳米级全局平坦化技术。

CMP 设备应用场景广泛，应用频率逐步增加。从产业上下游关系来看，集成电路制造产业链可分为硅片制造、集成电路设计、集成电路制造、封装测试四大领域， 除集成电路设计领域外，其他领域均由 CMP 设备应用场景。其中，集成电路制造 是 CMP 设备应用最主要的场景。随着芯片制造技术发展，CMP 工艺在集成电路生 产流程中的应用次数将逐步增加，以逻辑芯片为例，65nm 制程芯片需经历约 12 道 CMP 步骤，而 7nm 制程所需的 CMP 处理增加为 30 多道。

2.2 美日把控 CMP 设备市场，华海清科打破垄断

2013 年以来，半导体设备市场呈较快增长趋势。2022 年，全球半导体设备市场规 模达到 1076.5 亿美元，创历史新高。其中，中国大陆半导体设备市场规模迅速增 长，2022 年市场占比 26.26%，成为全球最大的半导体设备市场。

我国国产半导体设备国产化率较低，国产化率亟待提高。根据中国电子专用设备 工业协会数据，2021 年，国产半导体设备销售额为 385.5 亿元，占中国大陆半导 体设备销售额的比例仅为 20.02%。

半导体设备包含薄膜沉积设备、光刻设备、刻蚀/去胶设备、工艺控制设备、清洗 设备和 CMP 设备等。根据 Gartner 数据，CMP 设备占半导体设备投资的比例约为 3%。近年来，全球 CMP 设备市场规模总体呈增长趋势。2022 年，全球 CMP 设 备市场规模达到 27.78 亿美元。其中，中国大陆 CMP 市场规模为 6.7 亿美元，为 全球最大的 CMP 设备市场。

美国应用材料和日本荏原长期把控 CMP 设备市场。2020 年两家企业占据全球 CMP设备 90%+的市场份额，14nm 以下先进制程所需的 CMP 设备为两家企业所垄断。此 外国外还存在 KC TECH、东京精密等规模较小的 CMP 设备企业。华海清科为国产 CMP 设备龙头企业，产品广泛应用于 12 寸晶圆加工领域，国内技术领先。晶亦精 微、众硅科技也生产 CMP 设备，主要运用于 8 寸晶圆加工领域。

对比华海清科、应用材料和日本荏原三家公司，其高端 CMP 设备产品均配 7 分 区抛光头；应用材料和日本荏原的产品可满足 3nm 工艺制程的 CMP 需求。华海 清科实现了 28nm 成熟制程的工艺覆盖，14nm 制程的设备正处于验证中，国内 水平领先，正处于快速追赶国外厂商的阶段。

3 CMP 设备国内领跑 多品类齐头并进

3.1 自主研发技术实力强劲，助力产品力升级

华海清科研发团队专业程度高，研发经验丰富。半导体设备行业对于专业人才尤 其是研发人员的依赖程度较高，核心技术人员是公司生存和发展的重要基石。公 司核心技术团队，均拥有清华大学摩擦学国家重点实验室的工作经验，CMP 相关 技术知识与 know-how 积累丰富。

为突破设备的关键技术和核心器件，公司先后独立承担了一项国家科技 02 重大专 项和三项国家级重大专项课题（两项与 CMP 相关，一项与减薄相关），实现了多 项核心技术的自主化研发，打破了国外厂商的技术垄断。目前，公司在纳米级抛 光、纳米精度膜厚在线检测、纳米颗粒超洁净清洗、大数据分析及智能化控制和 超精密减薄等领域达到了国内领先的水平。

3.2 客户群体优质稳定，潜在客户资源持续扩大

公司产品已广泛应用于中芯国际、长江存储、华虹集团、英特尔、长鑫存储、厦 门联芯、广州粤芯、上海积塔等行业内领先集成电路制造企业的大生产线，覆盖 了晶圆代工厂和存储芯片制造厂两大发展方向，与客户展开深度持续合作。

半导体设备制造商售后服务的快速响应和无障碍沟通关系到客户生产能否平稳地 运行。华海清科组建了一支现场与远程相结合地经验丰富地技术支持和售后服务 团队，能够保证 7×24 小时快速响应客户需求，帮助客户解决问题。相较于国际 竞争对手，公司在地域上更接近客户，能提供更快捷、更经济的技术支持和客户 服务。

3.3 立足 CMP 发展新业务，平台化发展初具雏形

公司以 CMP 备为基础，晶圆再生、关键耗材和维保业务快速扩张；同时布局新半 导体设备业务，实现 CMP 到减薄/湿法/量测再到离子注入机的边际突破，平台化发展 初具雏形。

晶圆再生业务&关键耗材和维保服务：2022 年末，公司晶圆再生业务已实现双线 运行，产能达到 8 万片/月，获得多家大生产线批量订单并实现长期稳定供货，国 内市占率有望提升。随着 CMP 销售数量的增加，关键耗材销售和维保业务规模持续扩张。2022 年，公司晶圆再生，关键耗材与维保服务等其他业务收入为 2.18 亿 元，同比增长约 96.22%，有望打开公司第二增长曲线。 减薄设备：创新开发出 Versatile-GP300 减薄抛光一体机，属于业内首次实现 12 英 寸晶圆超精密磨削和 CMP 全局平坦化的有机整合集成设备。2023 年 5 月该机型 已实现出货；另外，公司还开发了针对封装领域的 12 英寸超精密减薄 VersatileGM300，成功突破了超薄晶圆加工等技术难题，设备各项性能指标达到预期目标， 计划于 2023 年发往客户端进行验证。 湿法工艺设备：公司自主研发的清洗设备已批量用于公司晶圆再生生产，预计 2023 年推向相关细分市场，并且用于湿法工艺设备中研磨液、清洗液等化学品供 应的 HSDS/HCDS 供液系统设备已获得批量采购。 膜厚测量设备：FTM-M300DA 金属薄膜厚度测量设备已实现小批量出货，在客户 端表现出色，已在高端制程完成部分工艺验证。

（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。）