2024年华海清科研究报告：CMP设备基石业务长青，设备+服务多元布局加速成长

1 国产 CMP 设备龙头，设备+服务多元布局

1.1 CMP 设备领军者，技术实力强劲

立足 CMP 核心技术不断拓展能力圈，逐步成长为设备+服务厂商。华海清科成立 于 2013 年，2014 年成功研制首台 12 英寸 CMP 设备，并于 2016 年通过头部晶圆 厂验收，后续 12 英寸 CMP 设备不断更新迭代，推出多种型号满足差异化需求。 除优势产品 12 英寸 CMP 设备外，公司 2017 年基于技术积累，完成 8 英寸 CMP 设 备的研制并通过验收，CMP 产品矩阵不断完善。公司立足于 CMP 设备核心技术， 拓展了清洗设备、膜厚测量设备、供液系统等设备，并通过技术拓展，推出了减 薄设备与减薄抛光一体机，大幅扩大了可触及市场。除设备之外，公司还有关键 耗材维保与服务、再生晶圆等服务业务，已逐步成长为设备+服务的综合型厂商。

1.2 股东技术背景雄厚，股权激励彰显长期发展信心

背靠清华，四川国资委控股。公司股权结构稳定，四川国资委间接控股清控创业， 为公司实际控制人，清控创业持有华海清科 28.19%股权，清津厚德员工持股平台 为第二大股东，持有 6%股权，充分调动员工积极性。此外，公司董事长、首席科 学家、30 项化学机械抛光核心技术主要完成人之一路新春持有 5.95%股权，另外 两位核心技术主要完成人朱煜、雒建斌分别持股 3.60%、3.31%。公司研发人员多 为清华背景，公司技术实力雄厚。

股权激励计划调动员工积极性。华海清科 2023 股权激励计划（草案）显示，公 司拟授予限制性股票不超过 160 万股，约占本计划草案公告时公司股本总额 1.07 亿股的 1.5%。其中首次授予 128 万股限制性股票，约占本计划草案公告时公司股 本总额的 1.2%、占本计划授予总额的 80%；预留授予 32 万股，约占本计划草案 公告时公司股本总额的 0.3%、占本计划授予总额的 20%。考核目标为 2023-2025 年营业收入 20.9/25.8/32.2 亿元，对应增速 27%/23%/25%;2023-2025 年净利润 6.2/7.0/8.9 亿元，对应增速 24%/13%/27%，彰显公司长期发展决心。

1.3 CMP 设备进入放量期，盈利能力持续优化

营收体量攀升，CMP 设备为基石业务。公司 2018 年收入仅为 0.4 亿元，2022 年 收入为 16.5 亿元，2018-2022 年 CAGR 达 160%，实现高速增长，主要系 CMP 设备 订单获取形式为验证→小批量订单→大批量订单，公司在头部晶圆厂中的市占率 不断提升，加上新客户持续拓展，公司收入体量迅速攀升。2023 年 Q1-Q3 营收 18.4 亿元，yoy+62%，保持高速增长。从收入结构看，2022 年公司 CMP 设备占比 为 87%，配套材料与技术服务占比为 13%。我们认为，未来随着公司 CMP 设备保 有量提升，公司耗材相关业务营收有望持续增长，有效平滑公司周期性，实现 capex 与 opex 双驱动。

高研发费用为后续发展注入动能，费用率稳中有降。2018 年公司研发费用率为 88.9%，主要系营收体量较小，后续随营收规模扩大，研发费用率较为稳定， 2023Q1-Q3 研发费用率为 11.6%，2023Q1-Q3 研发费用为 2.14 亿元，高研发投入 为后续发展提供动能；2019 年管理费用较高，主要系股权支付费用较高所致，后 续公司设备逐步确认收入，规模化效应体现，四费管控良好。

盈利能力持续优化，规模效应显现。公司 2020 年实现扭亏为盈，归母净利润为 0.98 亿元，2022 年归母净利润为 5.02 亿元，2020-2022 年 CAGR 为 126%，实现 高速增长，2023Q1-Q3 归母净利润为 5.64 亿元，已超越 2022 年全年，yoy+64%。 我们看到，公司盈利能力不断优化，2018 年毛利率仅为 25.27%，2022 年毛利率 达 47.72%，提升幅度超 22pcts，2023Q1-Q3 毛利率较为稳定；公司 2020 年净利 率实现由负转正，2020 年净利率为 25.34%，2022 年提升 5.1pcts 至 30.42%， 2023Q1-Q3 净利率小幅提升，达 30.64%，在规模效应与控费成果逐步显现下，公 司盈利能力持续优化。

CMP 设备进入放量期，合同负债同环比上升彰显在手订单饱满。华海清科 2019- 2022 年 CMP 设备销量分别为 12、19、36、97 台，展现了公司从验证通过，到获 得小批量订单，再到获得大批量订单的非线性增长，已经获得下游客户的充分认 可，建立了紧密的合作关系。设备公司的收入确认规则较为独特，当设备可用于 客户生产或达到客户预定使用状态，客户取得设备控制权出具验收单时公司确认 收入，因此我们可以从合同负债观察订单量，从库存观察已发出但未验收的设备 量。从合同负债看，公司 2023Q3 合同负债为 12.73 亿元，环比+755 万元，同比+2 亿元，在手订单饱满；存货大部分为公司已发出但未验收的设备，公司 2023Q3 存货为 22.8 亿元。

2 基石业务：卡位 CMP 设备，把握市场扩容机会

2.1 CMP 设备是实现全局纳米级平坦化的关键

CMP 工艺是“楼层建设”的基础。集成电路的制造过程类似建多层的楼房，每搭 建一层楼层都需要让楼层足够平坦齐整，才能在其上方继续搭建，楼面高低不平 会影响整体性能和可靠性，能够令集成电路的“楼层”达到纳米级全局平整的技 术就是 CMP 技术，CMP 设备则是对硅片/晶圆自动化实施 CMP 工艺的超精密装备。 CMP 设备包括抛光、清洗、传送三大模块，依托 CMP 技术的化学-机械动态耦合作 用原理，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、抛光垫摩擦等耦合实现全局纳米级平坦化。

清洗模块在 12 英寸 CMP 设备中逐渐成为标配。制程线宽不断缩减和抛光液配方 愈加复杂均导致抛光后更难以清洗，对 CMP 清洗后的颗粒物数量要求呈指数级降 低。在 14nm 节点，后清洗颗粒的指标要求大于 30nm 的缺陷颗粒小于 10 颗，需 要 CMP 设备中清洗单元具备强大的清洁能力以实现彻底的清洁效果，且不破坏晶 圆表面极限化微缩的特征结构，进入 300mm（12 英寸）工艺，CMP 集成后清洗系 统已经成为 CMP 设备的标准模组。

CMP 设备广泛用于从硅片制造、集成电路制造与先进封装流程中。1）硅片制造： 半导体抛光片生产工艺流程中，在完成拉晶、硅锭加工、切片成型环节后，CMP 设 备及工艺来最终实现平整洁净的抛光片;2）集成电路制造：芯片制造过程按照技 术分工主要可分为薄膜淀积、CMP、光刻、刻蚀、离子注入等工艺环节，CMP 设备 在其中承担了晶圆抛光的作用，并且循环重复多次；3）先进封装：硅通孔（TSV） 技术、扇出（Fan-Out）技术、2.5D 转接板（interposer）、3D IC 等将用到大量 CMP 工艺以实现键合表面的平坦化，CMP 工艺会越来越多被引入并大量使用，将 成为 CMP 设备除 IC 制造领域外另一需求增长点。

2.2 下游扩产趋势明确，多点开花带动 CMP 设备市场增长

半导体中长期需求乐观，2024 年温和复苏有望带动晶圆制造设备需求增长。在物 联网、AI、5G/6G、云计算、元宇宙等为主的新兴应用领域强劲需求的带动下，从 中长期来说，半导体需求依旧乐观，SUMCO 认为除了对数据中心的强劲投资以及 电动汽车和能源领域的持续强劲需求外，个人电脑和智能手机的需求触底，半导 体生产预计将在 2024 年复苏，带动晶圆制造设备需求增长。

2023 年全球半导体设备规模小幅下降，2024 年恢复增长，2025 年市场规模有望 达新高。根据 SEMI，2023 年半导体制造设备全球总销售额预计为 1000 亿美元， yoy-6.1%，半导体制造设备整体将在 2024 年恢复增长，2025 年的销售额预计将 达 1240 亿美元的新高。其中，晶圆加工、晶圆厂设施和掩模/掩模版设备在内的 晶圆厂设备领域预计将在 2023 年下滑 3.7%至 906 亿美元，2024 年将比 2023 年 增长 3%至 933 亿元，2025 年同比增长 18%至 1100 亿美元。

中国大陆扩产趋势明确，2024 年预计将有 18 座晶圆厂投产。2023 年中国大陆每 月晶圆产量为 760 万片，占全球的 25.7%，2024 年中国大陆的月产量将达 860 万 片，同比增长 13%，占全球产能的 28.7%，超过中国台湾成为全球第一。SEMI 表 示 2024 年中国大陆将有 18 座晶圆厂投产，占全球新增晶圆厂的 43%。总体来看， 中国大陆扩产趋势较为明确，将在全球半导体制造中占据越来越重要的地位。

12 英寸为扩产主流，相关设备厂商有望受益。从扩产结构看，集微咨询数据显示， 截至 2023Q3，中国大陆晶圆制造 12 英寸产线总产能为 156.9 万片/月，8 英寸总 产能 141.4 万片/月，预计到 2024 年中国大陆 12 英寸产线总产能将扩产 28.7 万 片至 185.6 万片/月，8 英寸产线总产能则扩产 3.6 万片至 145 万片/月。根据 SEMI，中国 2026 年 12 英寸产能将达 240 万片/月。根据晶亦精微问询函披露，8 英寸晶圆 1 万片/月产能产线对 CMP 设备的需求数量为 6-10 台，12 英寸晶圆 1 万 片/月产能产线对 CMP 设备的需求数量为 12-16 台。12 英寸扩产趋势下 CMP 设备 用量更大，晶圆厂扩产的主力为 12 英寸，相关设备厂商将会因此受益。

3D 化与制程进步带来 CMP 抛光新需求。90～65nm 节点中，随着铜互连技术和低 k 介质（一种绝缘材料）的广泛采用，CMP 的研磨对象主要是铜互连层、绝缘膜和 浅沟槽隔离（STI）；28nm 中逻辑器件的晶体管中引入高 k 金属栅结构（HKMG）， 因而同时引入了虚拟栅开口 CMP 工艺和替代金属栅 CMP 工艺两个关键的平坦化应 用；32nm 和 22nm 节点，铜互连低 k 介质集成的 CMP 工艺技术支持相关器件量产； 22nm 出现的 FinFET 晶体管添加了实现后续 3D 结构刻蚀的关键技术——虚拟栅 平坦化工艺；先进的DRAM在凹槽刻蚀形成埋栅结构前采用了栅金属平坦化工艺。 引入高迁层间移率沟道材料后，需要结合大马士革类型的工艺以及背面抛光。另 外，CMP 也在相变存储器（PCRAM）技术中担当抛光重任。7nm 以下芯片制造过程 中 CMP 的应用在最初的氧化硅 CMP 和钨 CMP 基础上新增了包含氮化硅 CMP、鳍式 多晶硅 CMP、钨金属栅极 CMP 等先进 CMP 技术。

CMP 步骤数量随工艺进步增长明显。一方面，芯片制程不断缩小，由 12μm-0.35 μm（1965 年-1995 年）到 65nm-28nm（2005 年-2015 年），目前已实现 3nm 制程； 另一方面，晶圆的尺寸在不断扩大，主流晶圆尺寸已经从 4 英寸、6 英寸发展至 现阶段的 8 英寸、12 英寸，芯片内部结构也日趋复杂，存储芯片堆叠层数已从 64 层发展到 232 层。随着芯片制程的缩减、晶圆尺寸的增长以及芯片内部结构的日 趋复杂，半导体制造环节对于 CMP 设备的平坦化效果、控制精度、系统集成度要 求越来越高，从 2D NAND 到 3D NAND，平均 CMP 步骤数从 9 步提升至 19 步，逻辑 芯片 65nm 制程芯片需约 12 道 CMP 步骤，而 7nm 制程芯片 CMP 处理为 30 余道， CMP 步骤数量快速增长。

制程进步带动单位月产能设备投资额增长。根据 IBS，5nm 产线的设备投资高达 数百亿美元，是 16/14nm 的两倍以上，是 28nm 的四倍左右。根据 TEL，1d 的 DRAM 每十万片月产能的设备投资额为 90 亿美元，4XX 的 3D NAND 每十万片月产能的 设备投资额为 130 亿美元，14A 的逻辑芯片每十万片月产能的设备投资额为 220 亿美元，制程进步带动单位月产能设备投资额增长，进而带动CMP设备市场扩容。

中国大陆芯片工艺进步，CMP 设备市场规模有望迎来新的增长点：

1）中芯国际：中芯国际拥有全面一体的集成电路晶圆代工核心技术体系，可以有 效地帮助客户降低成本，缩短产品上市时间。中芯国际成功开发了 0.35 微米至 FinFET的多种技术节点，能够为客户提供8英寸和12英寸一站式晶圆代工服务。 2023 年上半年，4Xnm NOR Flash 工艺平台项目、55nm 高压显示驱动汽车工艺平 台项目、0.13μm EEPROM 汽车电子平台研发项目和 0.18μm 图像传感器环境光 近场光光感项目已完成研发，进入小批量试产。

2）华虹：华虹布局与持续发展特色工艺技术平台，在 0.35μm 至 90nm 工艺节点 的 8 英寸晶圆代工平台，以及 90nm 到 55nm 工艺节点的 12 英寸晶圆代工平台上， 覆盖了嵌入式/独立式非易失性存储器、功率器件、模拟与电源管理、传感器等各 类工艺平台产品的晶圆代工服务，是行业内特色工艺平台覆盖最全面的企业。

除晶圆厂之外，先进封装以及三代半等材料领域的高景气有望推动 CMP 设备市场 扩容，下游应用多点开花： 先进封装市场占比迅速提升。先进封装市场规模将从 2021 年的 321 亿美元增长 到 2027 年的 572 亿美元，CAGR 达 10.11%。根据市场调研机构 Yole，2022 年先 进封装占全球封装市场的份额约为 47.20%，预计 2025 年占比将接近于 50%。中 国市场中先进封装占比低于全球水平，2022 年为 38%，自 2014 年以来与全球市 场的差距正在逐步缩小。

第三代半导体对抛光应力要求更高，推动 CMP 设备应用。根据前瞻产业研究院及 《2022 第三代半导体产业发展白皮书》，2021-2022 年我国第三代半导体产业中 电力电子和射频电子两个领域分别实现总产值 127 亿元（yoy+20.4%）、142 亿元 (yoy+11.7%)，发展迅速。技术层面，第三代半导体材料硬度相对较大，抛光时需 要提供更大的抛光压力，需要配备更大压力的抛光头及更精准的压力控制系统以 满足第三代半导体的抛光需求，三代半快速发展下 CMP 设备应用将更为广泛。

CMP 市场规模占设备投资额约 3%。根据 SEMI，2022 年全球半导体设备总销售额 为 1075 亿美元，近三年 CAGR 达 23%，根据 Gartner，在半导体厂商的资本开支 中，约 70%-80%用于设备投资。在半导体设备投资中，半导体制造设备投资占半 导体整体设备投资的比例约为 80%，CMP 设备占半导体设备投资比例约为 3%。

中国大陆 CMP 设备市场规模增速远高于全球，份额连续三年保持第一。根据 SEMI， 全球 CMP 设备市场规模总体呈增长趋势。2017、2018 年全球 CMP 设备的市场规模 分别为 22.65 亿美元、25.82 亿美元，同比+29.36%/14.00%，市场规模快速增长； 2019 年及 2020 年受全球半导体景气度下滑影响，全球 CMP 设备的市场规模有所 下降；2021 年，随着半导体行业景气度回暖，市场规模迅速回升至 27.8 亿美元。 2022 年全球 CMP 设备市场规模为 27.8 亿美元，市场规模较为稳定，2017-2022 年 CAGR 为 4%；中国大陆 CMP 设备市场规模增速远高于全球，2017 年-2022 年 CAGR 达 25%，2022 年 CMP 设备市场规模为 6.66 亿美元，占据全球 CMP 设备市场 的 23.97%，中国大陆市场规模连续 3 年保持全球第一。我们测算 2025 年中国大 陆 CMP 市场规模为 10.4 亿美元，2022-2025 年 CAGR 约 16%。

2.3 华海清科遥居国产第一，强者恒强

应用材料+日本荏原占据全球 CMP 设备约 90%市场，华海清科国内市占率迅速提 升。应用材料与日本荏原合计拥有全球 CMP 设备约 90%的市场份额，在 14nm 以下 最先进制程工艺的生产线上所应用的 CMP 设备仅由两家国际巨头提供。从国内角 度来看，华海清科市占率在不断提升，从 2019 年的 6.1%迅速提升至 2022 年的 31.9%，在国内厂商中市占率排名第一。

国产厂商奋起直追，高端占比仍待提升。我们看到从 2020 年到 2022 年，CMP 全 球格局仍旧较为稳定，主要呈现双寡头竞争格局，在 12 英寸成熟制程中，应用 材料+日本荏原的全球市场份额由 2020 年的超 90%略降至 88%左右。在先进制程 中，应用材料+日本荏原几乎垄断了全部的市场份额。但从国内角度看，华海清科 在 12 英寸成熟制程中的市占率从 2020 年的 20.6%提升至 2022 年的 46.7%，占比 接近一半，遥居国产第一；而晶亦精微在 8 英寸中的市占率由 2020 年的 20.9%提 升至 2022 年的 68.3%，占据了 8 英寸主要份额；然而先进制程设备仍然由应用材 料与日本荏原垄断。

从晶圆厂验证流程与设备质量影响看设备厂商份额提升的核心因素： 晶圆厂验证周期长，设备质量对晶圆厂良率会产生很大影响，而良率对晶圆厂利 润影响巨大。从晶圆厂的验证流程看，设备的验证需要经过设备装机、单机可靠 性测试、工艺测试、工艺马拉松测试、产品片小批验证、产品片大批压力测试及 机台正常跑片的持续观察等 7 个步骤，需要耗费 8-18 个月的验证时间。对于晶 圆厂来说，良率即利润率，低良率将大幅度增加晶圆厂的成本，而设备的性能与 质量对晶圆厂的良率有指数级的影响。根据群智咨询，23Q3 晶圆报价为 12 英寸 40nm 晶圆 2760 美元，若宕机导致千片晶圆报废，将带来 276 万美元损失。

影响设备厂商份额的核心因素为客户黏性，而客户黏性由三大因素决定。由于晶 圆厂验证流程慢，质量要求高，在没有客观需求的情况下晶圆厂不会轻易更换原 有设备厂商或引入新的设备厂商，漫长的验证流程给原有的设备厂商带来了天然 的护城河，设备性能与质量决定了设备厂商能否进入供应链以及在进入之后的持 续订单数量，半导体设备行业存在强者恒强的定律。因此我们认为，影响设备厂 商份额的核心因素为客户的黏性，而客户的黏性由客观需求、产品的性能与质量、 导入时间决定。

因素 1#客观需求：美日荷联合限制，供应链威胁大，客户国产化意愿高

美国对中国半导体产业的限制愈演愈烈，上移至上游设备，美日荷联合限制下， 供应链威胁大。从 2020 年 4 月起美国开始制裁华为，并将其 38 家子公司列入实 体清单，2020 年 12 月中芯国际被列入实体清单，中国半导体产业受到重大威胁； 2021 年美国召开峰会，意图使全球半导体与中国脱钩；2022 年芯片法案通过， 美国对中国半导体产业的限制更进一步，美国限制用于超算和半导体设备制造的 关键技术和人才，限制了中国先进制程的发展，并将长江存储等 36 家企业列入 实体清单；2023 年 1 月，美日荷达成秘密协议对华设限，10 月 BIS 发布出口禁 令新规，对半导体制造设备的限制进一步升级。 半导体设备是中国半导体发展的基石，是供应链卡脖子的重要一环，在美国制裁 层层加码下，为保护供应链的安全，中国晶圆厂的国产化意愿日渐提升，给了国 产设备厂商验证的机会，美国制裁在客观上打开了被海外设备大厂垄断的市场， 供应链壁垒被打破。我们认为，在此客观需求下，中国设备厂商将与海外设备厂 商开展非市场化的竞争，获得历史性的机遇。

因素 2#产品性能/质量：国产 12 英寸 CMP 设备引领者，产品矩阵完善

CMP 设备技术难度高，因此新进入者威胁小。从技术角度而言，CMP 设备需要攻 克 10 余个不同技术领域的难题，是不同难度、不同复杂度问题的技术组合。配 置的抛光单元、清洗单元、量测系统、智能控制系统都能够形成一套商业化设备， 很少企业能够同时解决各个细分领域的技术难题并实现 CMP 设备的规模化应用。 CMP 技术具有泛用性，可用于 0.35μm 到最先进的制程。逻辑芯片、3DNAND、DRAM 三种芯片在生产过程中均有对不同薄膜的平坦化需求，主要为金属层间介质 （IMD）、层间介质（ILD）、浅沟槽隔离（STI）、钨、铜等，去除的薄膜材质主要包含氧化硅、钨、铜、SiN、Poly 等，三类芯片只是各制程所需 CMP 道数有所不 同以及各种薄膜的厚度略有区别。在逻辑芯片中，以铜 CMP 居多，在 3D NAND 和 DRAM 闪存芯片中，以氧化物 CMP 居多。此外，CMP 技术是芯片制造到了 0.35μm 技术节点后诞生的新工艺技术，直至目前最先进的 5-3nm 制程也仍采用 CMP 技术 进行晶圆全局平坦化，12 英寸是目前最先进制程的芯片制造生产线所采用的尺寸 标准，CMP 设备各模块（抛光单元、清洗单元、量测系统、智能控制系统）技术 会持续升级。

华海清科 CMP 设备关键指标达到国际同类设备水平，技术差距主要在制程节点。 CMP 设备的性能的关键指标为设备产出速率、机台稳定运行时间、片内/间均匀性、 蝶形缺陷控制、清洗后颗粒物残留率、金属粒子含量控制、等量模块的机台占地 面积，华海情况的 CMP 设备关键性能参数均达到国际同类设备水平。但公司产品 在制程上和应用材料、日本荏原仍有一定的差距，目前公司量产设备主要为 28nm 及以上的成熟制程 CMP 设备，14nm 正在验证中，而应用材料、日本荏原均已到 5nm 制程的工艺水平。我们认为随着后续 14nm 验证完成，华海清科有望进一步占 据先进制程份额，实现高端产品的国产替代。

华海清科产品矩阵完善，涵盖 CMP 各个环节。华海清科 12 英寸 CMP 设备涵盖 14nm 至 130nm 制程，可抛光材料覆盖了金属与非金属层，清洗功能卓越，基本可以满 足国内晶圆厂 28nm 及以上成熟制程扩产需求，在 12 英寸产品较为成熟的情况 下，华海清科还推出了 8 英寸与 6-8 英寸兼容 CMP 设备，Universal-150Smart 兼 容 6-8 英寸各种半导体材料抛光，产出率高，满足第三代半导体、MEMS 等制造工 艺，已发往两家第三代半导体客户处验证。公司产品矩阵完善，涵盖 CMP 各个环 节，12 英寸优势产品凭借其广覆盖面与卓越性能，有望进一步提高市场份额。

华海清科 12 英寸优势设备契合扩产主流，顺势而为形成天然壁垒。集微咨询显 示，2024 年中国大陆 12 英寸将扩产 28.7 万片，8 英寸扩产 3.6 万片。8 英寸晶 圆 1 万片/月产能产线对 CMP 设备的需求数量为 6-10 台，12 英寸晶圆 1 万片/月 产能产线对 CMP 设备的需求数量为 12-16 台，我们看到 12 英寸 CMP 价格为 8 英 寸的 1.5-2 倍，因此 12 英寸 CMP 设备市场空间远大于 8 英寸。同时，公司核心 研发团队起源于清华大学摩擦学国家重点实验室，承担 02 重大专项当中 12 英寸 CMP 机台产业化任务，8 英寸 CMP 产品是公司在 12 英寸机台相关成熟技术基础上 推出，因此公司在 8 英寸设备中也具备竞争力。我们认为华海清科 CMP 国产龙头 地位稳固。

因素 3#导入时间：2016 年通过中芯国际验证，具备先发优势

2016 年通过中芯国际验证，先发优势明显，优质客户为公司实力背书。华海清科 2014 年成功研制国内首台 12 英寸设备 Universal-300，并于 2016 年通过中芯国 际验收，2018 年 Universal-300Dual 研制成功并进入长江存储，2019 年通过验 收，在获得中芯国际验收后，后续新设备在其他厂商验证时间有所缩短。我们认 为，华海清科在 12 英寸 CMP 设备布局早，并首先通过了业内知名客户验证，有广泛的客户群体积累，为后续在各个已有客户的持续大批量导入产品奠定了基础， 同时优质客户为公司产品实力背书，亦有助于公司拓展新客户。

3 外延内生：设备+服务纵横发展，延伸业务边界

3.1 内生 1# 协同业务：耗材&再生晶圆与主业高度协同，快速放量可期

3.1.1 协同业务 1：CMP 设备存量快速上升，关键耗材与服务收入占比持续提升

华海清科提供的关键耗材为 7 分区抛光头、保持环、气膜等。关键耗材与维保服 务主要是向客户的 CMP 设备提供设备关键易磨损零部件的维保、更新服务，以保 证设备的稳定运行。基于 CMP 工艺特点，CMP 设备正常运行过程中，除了需要使 用抛光液、抛光垫等通用耗材外，设备自身的抛光头、保持环、气膜、清洗刷、 钻石碟等关键耗材也会快速损耗，必须进行定期维保更新。公司目前提供的关键 耗材主要包括 7 分区抛光头、保持环、气膜等，维保服务主要包括为客户进行 7 分区抛光头维保等。

设备关键部件具有较强的原创性，出于技术保护原因，相关维保服务由设备公司 排他性提供。华海清科抛光头是 CMP 设备的核心部件，机台正常运转需要保持抛 光头处于良好状态。华海清科 2019 年成功研制具有国际先进水平的七区抛光头 并应用于新一代高端 CMP 设备，目前 7 分区抛光头生产技术在全球范围内仅有华 海清科、美国应用材料、日本荏原三家公司掌握，零部件基本都是由公司自主研 发设计，由公司提供零件设计图纸分别交多家供应商生产后，在公司进行高保密 等级的组装调试，出于技术保护原因并参考国际同行业公司的作法，华海清科负 责定期维保所售设备中的 7 分区抛光头，该业务具有排他性。

设备存量提升+服务强度提高助推维保与服务收入倍数增长。半导体设备的使用 寿命较长，根据 KLA 披露，其设备平均使用寿命为 12 年，50%设备寿命在 18 年 以上，CMP 设备作为半导体设备的重要子类，也具备长使用寿命的特征，根据华 海清科招股书披露，CMP 设备使用寿命一般超过 10 年。服务相关的收入=已安装 设备数量（由于设备使用寿命较长，10 年内已安装设备数量均将呈上升趋势）* 服务强度（设备高端化将提升服务强度）=TAM*份额（原有设备厂商提供相关服务 质量更好，设备越高端份额越高），我们认为，CMP 设备相关零部件定制化程度较 高，国产设备厂商本土化服务较好，维保/服务的其他竞争者难以进入供应链，国 产设备厂商有望受益于自有设备保有量增长与服务强度提高，实现维保与服务收 入倍数增长。

3.1.2 协同业务 2：再生晶圆参与者较多，华海凭借 CMP 设备优势有望突出重围

晶圆再生即将测试片回收再利用，CMP 设备在再生晶圆生产中占据重要地位。控 片主要作用是监控产线上机器设备的稳定性和可靠性，挡片主要作用即占位，提 高气流稳定性和均匀性。再生晶圆即将芯片制造中使用过的控片、挡片回收再利 用，减少晶圆厂成本。再生晶圆生产主要是通过去膜、粗抛、精抛、清洗、检测 等环节使回收的测试片表面平整化、无残留颗粒，其中核心环节为使用 CMP 设备 进行精抛，该环节对再生后晶圆的相关技术参数是否满足客户需求起决定性作用。

2023 年中国 12 英寸再生晶圆市场规模约为 1.5 亿美元，23-26 年 CAGR 为 15%。 集微咨询数据显示，截至 2023Q3，中国大陆晶圆制造 12 英寸产线总产能为 156.9 万片/月，预计到 2024 年中国大陆 12 英寸产线总产 185.6 万片/月。根据 SEMI， 预估中国大陆 12 英寸产能 2026 年达每月 240 万片/月。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，2023 年 12 英寸再生晶圆需求为 42 万片/月，2024 年为 50 万片/月，2026 年为 65 万片/月。根据华海清科问询函 披露，晶圆再生服务市场价格约为 20 美元/片-35 美元/片，视工艺节点和技术要 求略有波动，假设 12 英寸均价 30 美元，中国大陆 2023 年 12 英寸再生晶圆市场 规模为 1.5 亿美元，2024 年为 1.8 亿美元，2026 年为 2.3 亿美元，2023-2026 年 CAGR 为 15%。 日本占据优势地位，降本需求下再生晶圆国产化动力足。目前全球从事再生晶圆 的厂商有 20 多家，主要分布在日本（9 家）、欧美（6 家）、中国大陆、中国台湾 及韩国，日本 RS Technologies 的市占率约 30%，与台湾中砂、辛耘、升阳等企 业占据全球 80%的市场份额。国内晶圆厂商除部分自产自用外，一般会将晶圆外 送到台湾、日本等地做晶圆再生。然而，运输等因素会导致每片晶圆的成本多 4 美元，因此出于降本考虑，在再生晶圆质量达标的情况下，国内晶圆厂有动力采 用本土厂商生产的再生晶圆。

华海清科凭借 CMP 设备主业优势有望突出重围。1）从技术角度，华海清科 CMP 设 备达到国际同类设备水平，并能担负部分清洗工序，自主研发的清洗设备已批量 用于公司晶圆再生生产，核心设备技术实力强劲；2）从资本开支角度，华海清科 CMP 设备 2022 年的毛利率为 47.65%，其余再生晶圆厂商需要外购 CMP 设备，扩 展再生晶圆产线的资本开支相较于华海清科高 30%；3）从客户角度，再生晶圆客 户为集成电路生产厂商，与公司主业客户高度重合，合作关系十分密切，无额外 的拓客成本。我们认为，华海清科核心设备自产自供，产线投资额相较于其他厂 商节省 30%，客群与主业高度重合，有望借优势突出重围。

3.2 内生 2# 技术复用/拓展：四大设备横向拓宽可触及市场

3.2.1 减薄设备：对标龙头 DISCO，高端产品验证顺利

晶圆减薄是 3D IC 实现的关键。通过 TSV 等技术实现 3D IC 可减少 IC 之间互连 长度，将芯片整合到效能最佳、体积最小的状态，是半导体发展的重要方向。3D NAND、背照型 CMOS 图像传感器（BSI）、智能手机 SoC 等先进芯片均使用 3D IC 技 术，在算力浪潮下，HBM 需求涌现，需要堆叠 4-16 个 DRAM。3D IC 需要分别在两 片晶圆上完成电路制作再通过键合工艺使两片晶圆紧密贴合。将堆叠后的晶圆背 面基底材料从 775μm 减薄至 10μm 以下并保证极好的平整度与表面质量是实现 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的关键， 晶圆减薄是实现 3D IC 的重要技术。

减薄设备需求旺盛。在先进封装、3D IC 的需求下，减薄设备需求量攀升。国际 减薄设备龙头 DISCO 近两年减薄设备收入（按照发货口径）翻倍，显示减薄机市 场火热，国际主要减薄设备公司货期长达两年，是全球供应最紧张的环节之一。 我们看到 DISCO 收入占比最高的市场是中国，国产厂商具有较大的替代空间。

全球减薄设备市场规模约 8 亿美元，中国减薄设备约为 2.15 亿美元。2022 年全 球减薄设备市场规模约 8.2 亿美元，2018-2022 年 CAGR 约为 19%，预计未来平稳 增长，2029 年市场规模将接近 13.2 亿美元，2023-2029 年 CAGR 为 7%；2022 年 中国半导体市场规模为全球的 26%左右，按照此比例计算 2022 年中国减薄设备 的市场规模约为 2.15 亿美元。

DISCO 垄断减薄设备市场，华海清科减薄抛光一体机对标其高端产品，有望实现 国产替代。全球减薄机生产商包括 DISCO、东京精密（TOKYO SEIMITSU）、G&N、 Okamoto Semiconductor Equipment Division 等，全球前三厂商占有 85%的市场 份额，其中，DISCO 产品性能出色，几乎垄断了减薄机市场。目前减薄设备的国 产厂商主要有华海清科、中国电科、京创先进等。华海清科基于 CMP 技术，拓展 超精密减薄技术，推出对标DISCO高端产品的12英寸减薄抛光一体机VersatileGP300，该设备在客户端验证顺利，未来有望实现国产替代。

3.2.2 其他设备：围绕 CMP 设备核心技术开拓清洗&供液系统&量测市场

CMP 设备有纳米级抛光、纳米精度膜厚在线检测、纳米颗粒超洁净清洗、大数据 分析及智能化控制四大核心技术，华海清科通过核心技术的复用，开拓了清洗、 供液系统、量测设备市场。我们测算减薄设备+膜厚测量设备将扩大 3.3 亿美元 目标市场空间（2022 年口径），在不考虑清洗设备与供液系统的情况下，新增设 备市场空间相较于原本市场空间（CMP 设备）6.7 亿美元提升 49%。 具体来看： 1）清洗设备：主要应用于 12 英寸硅衬底的终端清洗、硅衬底 CMP 工艺后清洗； 4/6/8 英寸化合物半导体的刷片清洗，与国内的盛美上海、北方华创错位竞争， 目前华海清科清洗设备已批量用于公司晶圆再生生产，12 英寸硅衬底 CMP 工艺 后清洗设备、4/6/8 英寸化合物半导体清洗设备已推向相关细分市场。 2）供液系统：华海清科供液系统主要用于湿法工艺设备中研磨液、清洗液等化学 品供应，目前已获得批量采购，在逻辑、先进封装、MEMS 等国内集成电路客户实 现应用。 3）膜厚测量设备：公司膜厚量测设备 FTM-M300 用于 Cu、Al、W、Co 等金属制程， 目前已发往多家客户验证，已实现小批量出货。

3.3 外延参股：离子注入国产化空间广阔，相关产品已处验证阶段

离子注入机技术壁垒高，国产替代亟待推进，华海清科参股芯嵛半导体入局离子 注入设备行业。离子注入机在芯片制造中至关重要，注入工艺验证困难，开发难 度仅次于光刻机，目前应用材料与 AXCELIS 占据了 90%的市场份额，格局高度集 中，国产化空间较为广阔。2022 年中国离子注入设备市场规模为 45 亿元，yoy+7%， 实现了稳步增长。华海清科以 18%股份参股芯嵛半导体，该公司离子注入机已处 于产品验证阶段，未来有望实现国产替代。

（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。）