浙商机械&电子 王华君|蒋高振【拓荆科技】薄膜沉积设备龙头,引领国产替代大潮崛起
作者:王华君、蒋高振
联系人:厉秋迪、林子尧
来源:浙商机械&电子
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摘要
报告导读: 公司是国内薄膜沉积设备龙头企业,专注PECVD、SACVD、ALD设备领域,薄膜沉积设备市场空间广阔,海外企业寡头垄断,国产化率较低,国产化需求将持续旺盛。公司产品竞争力强,存货/合同负债快速增长,同时扩产/研发双管齐下,成长性与确定性兼备。 投资要点: 国内半导体薄膜沉积设备龙头,收入规模快速成长 公司深耕薄膜沉积设备行业十二载,主要产品为PECVD设备、ALD设备和SACVD设备。公司收入规模快速成长,2021年实现营收7.58亿元(同比+73.99%),22Q1营收1.08亿元(同比+86.21%),呈现边际提速的趋势。22Q1公司存货余额12.94亿元,较2021年末上涨33.50%,已发出未确认收入商品占比较高,此外, 2022Q1公司合同负债达7.8亿元,较2021年末增长2.92亿元,预示在手订单充裕,公司未来成长性/确定性兼备。 薄膜沉积设备国产化率仍较低,国产替代空间广阔 薄膜沉积设备同光刻机、刻蚀机并称晶圆制造三大核心设备,单机价值高/市场空间大,根据Maximize Market Research数据,2020年全球半导体薄膜设备市场空间为172亿美元,预计2025年达到340亿美元。市场格局方面,全球薄膜沉积设备由AMAT/LAM/TEL等海外企业寡头垄断,根据我们估算2021年国产化率不足10%,国内拓荆/华创/中微/盛美等企业在各细分领域均有布局,在国内晶圆厂持续扩产推动下,核心企业将充分受益国产化大潮。 产品/客户优势尽显,扩产/研发双管齐下,成长动能充沛 公司客户资源优质,与中芯国际、华虹集团、长江存储、长鑫存储、厦门联芯、燕东微电子等国内主流晶圆厂长期深度合作;设备工艺覆盖面广,核心产品PECVD设备已适配180-14nm逻辑芯片、19/17nmDRAM及64/128层FLASH制造工艺需求,关键性能参数比肩国际龙头;同时,公司募投10亿用于扩大产能以及进一步加码先进制程PECVD/SACVD/ALD设备的研发,维持自身在先进制程技术的优势,有望引领薄膜沉积设备国产化持续崛起。 盈利预测及估值 公司作为国内半导体薄膜沉积设备龙头,在国内晶圆产线持续扩充的背景下,将优享设备国产化带来的红利,稳健预计公司未来三年营收分别为12.56/18.33/24.86亿元,同比增长65.74%/45.89%/35.64%;实现归母净利润1.50/2.42/3.87亿元,同比增长119.08%/61.59%/59.70%,考虑到公司产品布局完善、产品力优秀、行业龙头地位显著,叠加下游晶圆厂持续扩产以及设备国产化趋势,我们认为中长期来看公司仍具备广阔成长空间。 风险提示 晶圆厂扩产进展不及预期风险;疫情管控导致物流中断风险;技术更新风险;关键技术人才流失风险;产品验收周期较长的风险;核心技术泄密风险;市场竞争风险。 |
正文
1. 拓荆科技:专注十二载,铸就国产替代先锋
1.1. PECVD设备为基,SACVD/ALD设备为矛
公司深耕薄膜沉积设备十二载,产品覆盖PECVD/SACVD/ALD。拓荆科技股份有限公司成立于2010年4月,主要产品包括等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备、原子层沉积(ALD)设备和次常压化学气相沉积(SACVD)设备三个产品系列,拥有自主知识产权,技术指标达到国际同类产品先进水平,产品主要应用于集成电路晶圆制造,以及TSV封装、光波导、Micro-LED、OLED显示等高端技术领域。2011年公司即推出12英寸PECVD到中芯国际验证,2013年通过中芯国际产品线测试,2016年公司首台ALD产品到客户端进行验证,2018年通过客户端14nm产业化验证,公司的成长史很大程度上代表了国内半导体薄膜沉积设备的国产替代历史。1.2. 存货/合同负债高增,成长性与确定性兼备营收快速成长,受研发投入影响扣非净利尚未转正。2018-2021年,公司营收从0.71亿元迅速增长至7.58亿元,CAGR达20%,其中2021年同比增速为73.99%,2022Q1公司实现营收1.08亿元,同比增长86.21%。2018-2022Q1公司归母净利以及扣非净利方面,除2021年归母净利为正外,其余均为负数,主要源于自身研发投入以及承担国家重大科研专项产生的费用,半导体设备研发投入巨大,国际半导体设备龙头企业ASML、AMAT、LAM、TEL处于较为成熟的发展阶段,每年的研发投入占营收比普遍在10%以上,极高的研发支出决定了半导体设备企业必须达到一定规模才能实现盈利。
2. 半导体薄膜沉积设备:市场空间广、竞争格局佳
2.1. 半导体制膜关键工艺,持续推动芯片性能提升
薄膜沉积工艺是半导体制造中的关键工艺。半导体行业中,薄膜常用于产生导电层或绝缘层、产生减反射膜提高吸光率、临时阻挡刻蚀等作用,由于薄膜是芯片结构的功能材料层,在芯片完成制造、封测等工序后会留存在芯片中,薄膜的技术参数直接影响芯片性能。由于半导体器件的高精度,薄膜通常使用薄膜沉积工艺来实现,晶圆表面的沉积物会在晶圆表面形成一层连续密闭的薄膜。薄膜制备可根据原理分为淀积法核渗入法,其中淀积法根据反应环境可分为气相法和液相法,气相法根据反应原理可分为化学气相沉积和物理气相沉积。
2.2. 前道三大核心设备之一,全球市场迈向300亿美金
晶圆制造核心设备,薄膜设备市场空间广阔。新建晶圆厂设备投资中,晶圆制造相关设备投资额占比约为总体设备投资的80%,薄膜沉积设备作为晶圆制造的三大主设备之一,其投资规模占晶圆制造设备总投资的20~25%。根据Maximize Market Research数据,2017-2020年全球半导体薄膜设备由125亿美元增长至172亿美元,CAGR为11.2%,受益于芯片结构向3D立体化方向发展,薄膜设备的需求将加速成长,预计到2025年市场将达到340亿美元,2021-2025年CAGR为15.66%。
国内晶圆厂持续扩产、芯片制程迭代共同推动国产薄膜沉积设备市场扩容。当前时间节点,对于中国大陆本土设备厂商而言,本土晶圆厂客户的扩产进度是决定设备需求的直接因素,根据ittbank数据,2022年初国内正在扩产以及已有规划的12寸晶圆产线产能约为206万片/月,需求广阔;根据拓荆科技招股书信息,按1万片月产能来看,一条180nm的8寸逻辑晶圆产线需要约10台CVD设备、5台PVD设备,一条90nm的12寸逻辑产线需要约42台CVD设备、24台PVD设备。
2.3. AMAT/LAM/TEL寡占领先,2021年国产化率不足10%
全球范围:应用材料、泛林半导体、东京电子、先晶半导体寡头垄断。目前,全球半导体薄膜沉积设备市场由应用材料(AMAT)、泛林半导体(Lam)、东京电子(TEL)、先晶半导体(ASMI)等海外公司占据主导地位。在CVD 市场中,2019 年应用材料(AMAT)全球占比约为30%,泛林半导体(Lam)和TEL 分别为21%和19%,三大厂商合计达70%。PVD 市场方面,应用材料(AMAT)则垄断了占 85%的份额,处于绝对龙头地位;ALD 设备龙头东京电子(TEL)和先晶半导体(ASMI)分别占据了 31%和 29%的市场。
整体来看2021年半导体薄膜设备整体国产化率不足10%,国产化处于初级阶段。根据SEMI数据,2021年中国大陆半导体设备市场规模为296.2亿美元,根据薄膜沉积设备约21%的市场份额,我们推算2021年中国大陆半导体薄膜沉积设备市场规模约为62亿美元,国内半导体薄膜设备企业主要为北方华创、中微公司和沈阳拓荆,根据三家企业薄膜设备大致销售额推算2021年半导体薄膜沉积设备的国产化率在5%-8%之间。
2.4. 拓荆/华创/中微/盛美多点开花,薄膜设备投资正当时
国内薄膜沉积设备企业正快速成长,各细分领域均有入局,国产化进程全面开启。除去CVD龙头企业沈阳拓荆、PVD龙头企业北方华创外,中微公司专攻MOCVD并已成为了细分领域全球龙头企业,盛美上海目前已有管式CVD设备出货,未来将重点发展立式炉管ALD设备,屹唐股份同样也在进行ALD领域布局。
1)拓荆科技:公司为国内CVD领域龙头企业,主要产品为PECVD、ALD、SACVD,覆盖过半的CVD设备品类,其中主力产品为PECVD,已适配180nm~14nm逻辑芯片、19/17nm DRAM 及 64/128 层 FLASH 制造工艺需求,2021年公司实现营业收入7.58亿元,国内四大晶圆厂(中芯/华虹/长存/长鑫)及ICRD为公司核心客户。
2)北方华创:公司拥有PVD、CVD两大类产品,PVD为主力产品,主要应用于AL PVD工艺、硬掩膜工艺,公司CVD产品主要有LPCVD、APCVD,主要用于硅外延生长、硅的氧化物、氮化物的沉积,长存/中芯/华虹/积塔为公司主要客户。
3)中微公司:公司薄膜沉积设备主要为MOCVD设备(CVD分支,主要用于化合物半导体外延生长,目前广泛用于LED的外延工艺,市场空间在半导体CVD设备中占比较低),MOCVD下游客户主要为LED制造企业(三安、华灿等),此外,公司已组建团队开始布局EPI(外延设备)、LPCVD设备。
4)盛美上海:公司已有管式LPCVD设备布局和出货,未来ALD设备将带来较大成长动能,目前已研发布局两款ALD设备,分别为thermal-ALD和PE-ALD。
5)屹唐股份:根据公司IPO募资项目说明,公司将充分利用现有核心技术基础,研发新的产品品类,进入新的市场领域,拓展市场空间,例如薄膜沉积设备领域。
3. 产品/客户优势尽显,扩产/研发双管齐下,成长动能充沛
3.1. 产品性能比肩国际龙头,单价呈现上升趋势
PECVD设备:PECVD设备是公司核心产品,是芯片制造薄膜沉积工艺中运用最广泛的设备种类,公司是国内唯一一家产业化应用的集成电路PECVD设备厂商,已配适180-14nm逻辑芯片、19/17nmDRAM及64/128层FLASH制造工艺需求,产品能够兼容SiO2、SiN、SiON、BPSG、PSG、TEOS、LokⅠ、LokⅡ、ACHM、ADCⅠ等多种反应材料。公司已于2018年向某国际领先晶圆厂发货一台PECVD设备用于其先进逻辑芯片制造研发产线,2020年该厂向公司增订了一台PECVD设备用于其上述先进制程试产线。
ALD设备:公司是国内领先的集成电路ALD设备厂商,公司的等离子体增强原子层沉积设备(PE-ALD),在公司PECVD设备核心技术的基础上,根据ALD反应原理,结合理论分析及仿真计算,对反应腔内的气路、关键件、喷淋头等进行创新设计公司的ALD设备可以沉积SiO2和SiN材料薄膜,目前已适配55-14nm逻辑芯片制造工艺需求。在PE-ALD设备成功量产基础上,为满足28nm以下芯片制造所需的Al2O3、AlN等金属化合物薄膜的工艺需要,公司正在研发Thermal-ALD设备。
SACVD设备:拓荆科技是国内唯一一家产业化应用的集成电路SACVD设备厂商。公司的SACVD设备可以沉积BPSG、SAF材料薄膜,适配12英寸40/28nm以及8英寸90nm以上的逻辑芯片制造工艺需求。
3.2. 客户资源优质,将优享薄膜沉积设备国产化红利
公司客户覆盖国内主流晶圆厂。公司产品已广泛用于中芯国际、华虹集团、长江存储、长鑫存储、厦门联芯、燕东微电子等国内主流晶圆厂产线,打破国际厂商对国内市场的垄断,与国际寡头直接竞争。公司的产品已适配国内最先进的 28/14nm 逻辑芯片、19/17nm DRAM 芯片和64/128 层 3D NAND FLASH 晶圆制造产线。
研发生产具有区位优势,能快速响应客户需求。公司主要客户生产基地设于大陆地区,与AMAT、LAM、TEL等国际竞争对手相比,公司在北京、上海、武汉、合肥、天津、台湾等20多个地区的近40条生产线都设有24h技术服务中心,区位优势在降低公司运营成本的同时能够快速响应客户的客制化镀膜需求。
3.3. 研发能力强、投入高,核心团队与公司深度绑定
公司创始团队以归国海外专家为核心,立足核心技术研发,积极引进海外高层次人才、自主培养本土科研团队。公司国际化专业化的高级管理团队、全员持股的激励制度,吸引了大量具有丰富经验的国内外半导体设备行业专家加入公司,同时公司自主培养本土科研团队,本土人才已成长为公司技术研发的中坚力量。公司核心专家团队技术背景深厚,多在领先的半导体公司有多年研发经验。
全员持股建立公司发展长效机制,核心团队与公司利益深度绑定。公司股权激励覆盖面大,且重点向研发技术人员、核心管理人员倾斜,符合半导体行业的行业特征。通过股权激励,发行人建立健全了长效激励机制,充分调动了高级管理人员与骨干员工的工作积极性,提高了公司的凝聚力。
3.4. 募投扩充产能+加码新品研发,未来成长可期
募投10亿用于扩产、研发,提升公司未来竞争力。公司IPO募资10亿用于高端半导体设备扩产项目、先进半导体设备的技术研发与改进项目、ALD设备研发与产业化项目和补充流动资金。公司将在现有产品基础上,开展配适10nm以下制程的PECVD产品研发;丰富ALD设备产品线,开发Thermal-ALD和大腔室PE-ALD;升级SACVD设备,研发12英寸满足28nm以下制程工艺需要的SACVD设备。公司计划利用募集资金扩大现有生产基地产能、新建贴近市场的研发生产基地,提高公司的研发条件和产能水平,提升公司在行业内的竞争力。
先进半导体设备的技术研发与改进项目(沈阳):本项目研发内容主要包括面向28nm-10nm制程PECVD设备的多种工艺型号开发、面向10nm以下制程PECVD设备的平台架构研发及UVCure系统设备研发。通过在集成电路生产厂商进行生产线验证,实现产品的产业化,进一步提升产品技术水平和拓展产品应用领域,推动公司业务规模的持续增长,预计建设期3年。
ALD设备研发与产业化项目(上海临港):本项目拟在上海临港新片区购置整体厂房,进行装修改造,购置研发设备及生产设备,建设新的研发及生产环境,项目实施主体为公司全资子公司拓荆科技(上海)有限公司。项目建成后,将作为公司ALD产品研发及产业化基地。公司当前在 ALD 设备领域积累了多项核心技术,可为晶圆制造客户提供量产的 SiO2 工艺型号 PE-ALD 设备。项目拟通过开展系列技术研发,基于公司现有ALD设备技术基础,开发面向28nm-10nm制程的ALD设备平台架构,发展多种工艺机型,同步开发不同腔室数量的机台型号,满足逻辑芯片、存储芯片制造不同的工艺需求,提升公司ALD产品工序覆盖度,并进行规模化量产,预计建设期3年。
先进制程设备将优先用于中国台湾客户拓展。中国台湾是全球半导体产业的重要区域,分布着台积电、联电等多家技术水平领先的晶圆制造厂商,是仅次于中国大陆的半导体设备市场,公司将着力推进先进制程研发产线、试产线设备验证,推动相关设备实现销售,并以此为突破口,积极拓展更多中国台湾地区客户,扩大公司产品在全球的市占率。
4.1. 盈利预测
主营业务收入假设:
晶圆厂的扩产进展顺利。根据我们近期统计,国内当前计划扩产以及规划中的12寸晶圆产能约200万片/月,根据公司招股书信息,中芯国际一条90nm一万片月产能的12寸产线对CVD设备的需求是42台,随着制程节点提升对CVD的台数需求会继续提升,假设国内新建12寸产线平均每万片CVD设备需求50台,其中PECVD/SACVD/ALD需求35台,则200万片/月新增产能产生的PECVD/SACVD/ALD设备的需求量为7000台,假设当前规划产能在5年内完成设备购买,则未来平均每年的PECVD/SACVD/ALD设备的需求量为1400台。
公司继续与现有大客户保持密切合作,新客户拓展进展顺利。积极配合国内晶圆厂完成扩产与提高国产化率,在先进制程设备方面拓展中国台湾客户。
随着营收规模扩大,销售、管理、财务、研发费用率逐步下降。
PECVD设备:2021年1-9月,销量23台,平均单价1404万元。受益于国内晶圆厂扩产及国产化需求提升,以及产品工艺覆盖度提升推动单机价值量提升,假设2022-2024年公司PECVD产品销量为75/105/140台,单价为1441/1492/1511万元,则2022-2024年公司PECVD产品收入为10.81/15.67/21.15亿元。
SACVD设备:2021年1-9月,销量1台,平均单价4116万元。受益于国内晶圆厂扩产及国产化需求提升,以及产品工艺覆盖度提升推动单机价值量提升,假设2022-2024年公司SACVD产品销量为2/3/4台,单价为4322/4322/4538万元,则2022-2024年公司SACVD产品收入为0.86/1.30/1.82亿元。
ALD设备:2021年1-9月,无销售。受益于国内晶圆厂扩产及国产化需求提升,以及产品工艺覆盖度提升推动单机价值量提升,假设2022-2024年公司ALD产品销量为4/6/8台,单价为1717/1774/1863万元,则2022-2024年公司ALD产品收入为0.69/1.06/1.49亿元。
4.2. 估值稳健预计公司未来三年营收分别为12.56/18.33/24.86亿元,同比增长65.74%/45.89%/35.64%;实现归母净利润1.50/2.42/3.87亿元,同比增长119.08%/61.59%/59.70%,考虑到公司2021年、2022Q1扣非利润为负数,2022年公司扣非后利润有望转正但绝对值较小,因此我们推荐仍旧采用PS估值,参考可比公司,2022年平均估值为13X PS。考虑到公司产品布局完善、产品力优秀、行业龙头地位显著,叠加下游晶圆厂持续扩产以及设备国产化趋势,我们认为中长期来看公司仍具备广阔成长空间。
4.3. 投资建议稳健预计公司未来三年营收分别为12.56/18.33/24.86亿元,同比增长65.74%/45.89%/35.64%;实现归母净利润1.50/2.42/3.87亿元,同比增长119.08%/61.59%/59.70%,考虑到公司2021年、2022Q1扣非利润为负数,2022年公司扣非后利润有望转正但绝对值较小,参考可比公司,2022年平均估值为13X PS。考虑到公司产品布局完善、产品力优秀、行业龙头地位显著,叠加下游晶圆厂持续扩产以及设备国产化趋势,我们认为中长期来看公司仍具备广阔成长空间。
5. 风险提示
1) 晶圆厂扩产进展不及预期风险。如果下游晶圆厂因各种因素导致扩产节奏放缓,有可能导致设备招标进展延后甚至取消。2) 疫情蔓延导致物流中断风险。若疫情在国内持续蔓延而引起比较广泛的交通管控,则有可能引起公司收进原材料、发出商品遇到阻碍。3) 技术更新风险。公司所处的半导体专用设备行业属于技术密集型行业,具有较高的技术研发门槛。如果公司内部研发进度不及预期,行业内工艺节点继续缩小,或者芯片制造新技术的出现,将对公司的经营业绩造成不利影响。4) 关键技术人才流失风险。近年来,国内半导体专用设备市场及晶圆制造需求不断增长,行业内人才竞争日益激烈,专业技术人才呈现严重短缺的情形。公司若无法持续为技术人才提供较优的薪酬待遇和发展平台,无法持续吸引全球高端技术人才,则将面临技术人才流失、储备不足的局面,并可能导致公司创新能力不足。5) 产品验收周期较长的风险。对于新客户的首台订单或新工艺订单设备,一般从前期的客户需求沟通、方案设计、样机试制、场内工艺测试与调优到客户端样机安装调试、工艺验证到最后的工艺验证和产品验收通过,整个流程可能需要6-24个月甚至更长时间。对于重复订单设备,由于已通过客户工艺验证,新到设备的工艺技术一般无需做较大改动,从出货到设备验收通常需要3-24个月的时间。如果受某些因素影响,公司产品验收周期延长,公司的收入确认将有所延迟。另外,可能存在公司设备验收不通过、收款时间延后等风险6) 市场竞争风险。公司面临国际巨头以及潜在国内新进入者的双重竞争。如果公司无法有效应对市场竞争环境,则公司的行业地位、市场份额、经营业绩等均会受到不利影响。【三一重工】深度:全球化专题——中国龙头向全球龙头迈进:海外再造一个三一!20201008
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