1、敬请参阅最后一页特别声明 1 投资逻辑 刻蚀设备是晶圆制造第二大设备，重要性仅次于光刻机，占整体前道设备价值量的 22%。随着多重掩膜、大马士革工艺应用以及存储芯片内 3D 叠堆等技术加速渗透，刻蚀设备在半导体制造中的需求量和重要性不断上升。逻辑芯片不断突破，先进工艺刻蚀次数也不断提升,对刻蚀设备的数量和质量提出了更高的要求。对于中国大陆逻辑电路制造而言，先进制程的主流工艺是 FinFET 工艺，受制于部分设备能力，国内先进制程的发展目前还需要依赖多重曝光实现更小的尺寸，使得刻蚀技术及相关设备的需求数量和重要性进一步提升。存储器件领域，2D NAND 向 3D NAND 的转变以及 3D NA
2、ND 层数的提升需要更高要求的刻蚀工艺，刻蚀要在氧化硅和氮化硅的叠层结构上加工 40:1 到60:1 甚至 100：1 的极深孔或极深的沟槽。以上均是国内半导体刻蚀工艺以及设备供应商面临的关键问题，而国产设备厂商也只有突破了这些环节才能进一步实现逻辑和存储先进制程扩产，从而进一步带动其他国产设备需求的释放。刻蚀设备市场格局高度集中，海外三大厂商寡头垄断，占据总市场份额的 90%。2022 年刻蚀龙头 Lam Research（LRCX、泛林半导体）全球市场份额占比 46.7%。就我国本土市场而言，据智研咨询统计，现阶段中国刻蚀设备国产化率约在 20%左右。中国海关进口数据显示，2017 年以来
3、，刻蚀机进口数量在 2021 年达到巅峰，2022 年受到行业周期以及相关出口禁令的影响出现下滑，同时也反映了国产刻蚀设备在出厂数量和技术水平上有所提升。2023 年下半年进口数量未见明显增加但单机进口价格呈现翻倍的增长，进口金额快速提升。重点看好中微公司+北方华创：中微公司：中微公司：公司是国内领先的半导体刻蚀设备及 MOCVD 设备制造商，逐步向薄膜沉积设备等半导体设备延展。公司2004 年成立以来，开发了 CCP 单/双台机、ICP 单/双台机，可以覆盖大部分刻蚀应用，并且在高壁垒卡脖子领域例如极高深宽比和大马士革工艺方面持续突破。在逻辑方面，公司刻蚀机已经在从 65 纳米到 5 纳米的
4、各个技术结点大量量产。在存储方面，公司的刻蚀设备均用于先进 3D NAND 和 DRAM 量产。公司致力于提供超高深宽比掩膜（40:1）和超高深宽比介质刻蚀(60:1)的全套解决方案，已经开展现场验证，目前进展顺利。有望针对国产卡脖子环节突破，受益于后续存储及先进逻辑产线扩产。中微公司全员持股，3 次股权激励覆盖几乎全员，公司未来与员工成长深度绑定，为公司持续健康发展注入动力。北方华创：北方华创：北方华创是国内 ICP 刻蚀设备龙头，ICP 刻蚀产品出货累计超过 2000 腔。2005 年华创第一台 ICP 硅刻蚀机进入生产线，目前是国内主流客户的优选机台。12 英寸 TSV 深硅刻蚀机是国内
5、 TSV 量产生产线主力机台，支持 Chiplet 工艺应用。公司实现 CCP 刻蚀设备突破，2022 年公司推出 8 英寸 CCP 刻蚀设备并开始批量供应和 12 英寸 CCP 晶边介质刻蚀机已进入多家生产线验证。国企背景下，公司积极推进股权激励，2018-2022 年中三次股权激励，授予对象覆盖范围扩大，行权条件绑定专利数量，积极推动研发创新。看好中微公司和北方华创在刻蚀领域技术的持续突破，在下游的技术覆盖率和渗透率持续提升，同时根据 SEMI 数据，2023 年半导体设备经历低谷后 24 年有望开始边际修复。自主可控叠加复苏预期，持续推荐半导体刻蚀设备行业，推荐刻蚀双杰：中微公司、北方华
6、创。风险提示 行业景气度波动、新产品研发及验证进展不及预期、竞争加剧的风险、国际贸易摩擦加剧的风险。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 2 内容目录内容目录 一、刻蚀设备：高深宽比刻蚀/多重曝光等高壁垒技术驱动升级.4 1、刻蚀设备占前道设备价值量 22%，其中 CCP 和 ICP 各占近一半.4 2、逻辑电路中多重曝光+大马士革工艺，刻蚀设备价值凸显.5 3、存储芯片中刻蚀设备占比更高，高深宽比刻蚀具极高技术壁垒.6 二、寡头垄断刻蚀设备市场，泛林半导体.8 1、全球市场寡头垄断，中国大陆依赖进口.8 2、全球刻蚀龙头：泛林半导体刻蚀起家，内生外延快速发展.9 三、重点看好刻蚀双杰：中微
7、公司+北方华创.11 1、中微公司：国产刻蚀机龙头，刻蚀设备卡脖子问题得到解决.11 2、北方华创：ICP 刻蚀龙头，平台型公司业务广泛.14 四、风险提示.16 图表目录图表目录 图表 1：SEMI 预计 2024 年全球半导体设备恢复增长达到 1053 亿美元.4 图表 2：刻蚀占整个半导体制造设备中占比 22%，2022 年约 230 亿美元市场，其中 ICP 和 CCP 约各占一半.4 图表 3：逻辑电路产品的剖面图.5 图表 4：双重曝光技术具体制造步骤及刻蚀后微观示意图.6 图表 5：双大马士革工艺（via-trench，先通孔再沟槽）技术示意图.6 图表 6：存储芯片 3D NA
8、ND 结构示意图.7 图表 7：3D NAND 中高深宽比通孔刻蚀面临的问题和挑战.7 图表 8：中微公司逐年突破高深宽比技术.8 图表 9：2022 年全球刻蚀设备竞争格局，泛林半导体占比接近一半.8 图表 10：中国大陆刻蚀机进口金额 2022 年下滑后 23H2 快速拉升.9 图表 11：中国大陆刻蚀机进口机台数呈下降趋势.9 图表 12：2023Q3 最新全球半导体设备商中泛林半导体（LAM）排名第三.9 图表 13：泛林半导体内生外延同比发展，2010 年之后进入快速增长期.10 图表 14：泛林半导体收入中来自中国大陆的占比.10 图表 15：中微公司后续重点布局大马士革、极高深宽
9、比 CCP、极高端 ICP 等.11 图表 16：中微公司 CCP 刻蚀可以覆盖的刻蚀类型.11 图表 17：中微公司 ICP 刻蚀可以覆盖的刻蚀类型.11 图表 18：中微公司 2017-2022 年营收 CAGR 为 37%，保持持续快速增长.12 图表 19：中微公司产品品类持续拓展，布局薄膜沉积、外延等品类.12 图表 20：中微公司 2023H1 研发项目投入进度情况.13 mXbWuZhWMBcZnXcVzXsQmOpN6McMaQnPqQpNrNeRmMoPkPpPrNaQnMrRuOrRqNMYsRvM行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 3 图表 21：中微公司三次股权激励
10、授予对象人数均接近公司全体人数，股权激励覆盖范围广.14 图表 22：北方华创刻蚀设备主要覆盖 ICP，CCP8 寸量产.14 图表 23：北方华创历史悠久有传承，2017 年合并重组而来.15 图表 24：北方华创业务范围广泛，半导体设备占比 77%.16 图表 25：北方华创三次股权激励计划，22 年授予对象覆盖范围大幅提升.16 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 4 一、刻蚀设备：高深宽比刻蚀/多重曝光等高壁垒技术驱动升级 1 1、刻蚀、刻蚀设备占前道设备价值量设备占前道设备价值量 2 22%2%，其中其中 CCPCCP 和和 ICPICP 各占近一半各占近一半 根据 SEMI，2
11、022 年全球半导体设备销售额 1077 亿美元，同比增长 5%，中国大陆销售额283 亿美元，同比下滑 5%。2023 年 1-9 月，全球半导体设备销售额 782 亿美元，同比下滑 2%，其中中国大陆销售额 245 亿美元，同比下滑 5%。2023 年 12 月 12 日 SEMI 发布了年终总半导体设备预测报告指出，半导体制造设备全球总销售额预计将在 2023 年达到 1000 亿美元，比 2022 年收缩 6%。预计半导体制造设备将在 2024 年恢复增长，在前端和后端市场的推动下，2025 年的销售额预计将达到 1240 亿美元的新高。图表图表1 1：SEMISEMI 预计预计 2
12、2024024 年全球半导体设备恢复增长达到年全球半导体设备恢复增长达到 1 1053053 亿美元亿美元 来源：SEMI，国金证券研究所 集成电路制造经历上百道工艺，光刻、刻蚀、薄膜沉积是三大关键设备，价值占比达 60%以上。国际最先进芯片产线需要百亿美元投资，70%以上用于购买设备，单条线需要十大类设备，170 多种细分设备，合计约 3000 多台各种类型的设备，其中光刻、刻蚀、薄膜沉积价值量最大，占比分别为 17%、22%、22%。刻蚀设备是重要性仅次于光刻机的半导体设备。刻蚀是利用化学或者物理的方法将晶圆表面附着的不必要的材质进行去除的过程，根据被刻蚀材料的不同，刻蚀可分为介质刻蚀、硅
13、刻蚀、金属刻蚀。根据产生等离子体方法的不同，分为电容性等离子体刻蚀（CCP）和电感性等离子体刻蚀（ICP）。其中 CCP 刻蚀主要是介质刻蚀，即高能离子在较硬的介质材料上刻蚀高深宽比的深孔、深沟等微观结构；而 ICP 刻蚀主要是硅刻蚀和金属刻蚀，即以较低的离子能量和极均匀的离子浓度刻蚀较软的和较薄的材料。ICP、CCP 在整个刻蚀设备市场占比接近，据 Gartner 数据显示，2022 年 ICP、CCP 占刻蚀设备市场分别为 47.9%、47.5%，二者合计占比约 95%，几乎占据了整个刻蚀设备市场全部份额。图表图表2 2：刻蚀占整个半导体制造设备中占比刻蚀占整个半导体制造设备中占比 2 2
14、2 2%，2 2022022 年约年约 2 23030 亿美元市场亿美元市场，其中，其中 ICPICP 和和 CCPCCP 约各占一半约各占一半 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 5 来源：Gartner,中微公司，国金证券研究所 2 2、逻辑电路中多重曝光、逻辑电路中多重曝光+大马士革工艺，刻蚀设备价值凸显大马士革工艺，刻蚀设备价值凸显 在逻辑电路中，一般在前段的基板工艺（主要为晶体管制造过程）中主要是浅槽隔离刻蚀（STI Etch）、栅极刻蚀（Gate Etch）、接触孔刻蚀（Contact Ecth）、侧墙刻蚀（Spacer Etch）等工艺环节，后段主要是布线工艺，包括铜通孔刻蚀
15、（Via Ecth）、介质沟槽刻蚀（Metal Etch）、铝垫刻蚀（Al-pad Etch）、钝化刻蚀（Passivation Etch）等等。图表图表3 3：逻辑电路产品的剖面图逻辑电路产品的剖面图 来源：纳米集成电路制造工艺（第 2 版），国金证券研究所 逻辑芯片不断突破，先进工艺刻蚀次数也不断提升,对刻蚀设备的数量和质量提出了更高的要求。对于中国大陆逻辑电路制造而言，先进制程的主流工艺是 FinFET 工艺，受制于部分设备能力，国内先进制程的发展目前还需要依赖多重曝光实现更小的尺寸，使得刻蚀技术及相关设备的需求数量和重要性进一步提升。除此之外基于金属硬掩模的双大马士革等工艺也提高了刻蚀
16、的难度，相应的刻蚀机制造的难度也随之增加。浸没式 DUV（深紫外）光刻机的极限分辨率为 38nm,要实现更低的制程最主要的两种方法就是双重曝光技术(double exposure，DE)和自对准双重成像技术(self-aligned double patterning,SADP)，更进一步延伸出 SAQP(self-aligned quadruple patterning)技术。双重曝光就是采用两次分别曝光不同图形，两次曝光图形的叠加来实现更小的分辨率，必要的时候也可以三重甚至是更多重图形的叠加来实现更小的分辨率。SADP 技术可以相对轻松地实现光刻图形尺寸减缩小一倍，也就是说使用浸没式 DU
17、V 光刻机结合 SADP 技术是可以实现 20nm 的图形。SAQP 技术可以来实现较先进制程工艺中线宽最小的 Fin 结构。SAQP 与 SADP 非常类似，相当于在使用完一次 SADP 技术以后，再使用一次 SADP，这样就可以实现线宽的四倍缩小，也就是实现 10nm 图形。多重曝光后刻蚀环节的步骤数增加，设备需求提升。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 6 图表图表4 4：双重曝光技术具体制造步骤及刻蚀后微观示意图双重曝光技术具体制造步骤及刻蚀后微观示意图 来源：CSDN，国金证券研究所 早期的后段布线工艺以铝导线为主，随着电路频率上升和尺寸的缩小，铝制程的信号延时增大，需要更高电导
18、率的材料。金属铜电阻率低且更不容易发生电子迁移，有较高的可靠性。但是铜与硅的接触电阻很高，且铜容易扩散进入硅中，需要增加和硅之间的阻挡层，为此人们提出了大马士革镶嵌的方法来形成铜的互联线，随之铜互连技术逐渐取代了铝互联技术。铜的大马士革工艺，先是对硅介质进行刻蚀形成孔洞（通孔），然后沉积金属铜（PVD、CVD 或电镀），使其填充到这些孔洞中，最后再进行 CMP，即可以得到所需的金属图案。双大马士革工艺，同时形成通孔和金属两层，对刻蚀提出了更高的要求。图表图表5 5：双大马士革工艺（双大马士革工艺（viavia-trenchtrench，先通孔再沟槽）技术示意图，先通孔再沟槽）技术示意图 来源：
19、CSDN，国金证券研究所 3 3、存储芯片中刻蚀设备占比更高，高深宽比刻蚀具极高技术壁垒、存储芯片中刻蚀设备占比更高，高深宽比刻蚀具极高技术壁垒 存储器件领域，2D NAND 向 3D NAND 的转变以及 3D NAND 层数的提升需要更高要求的刻蚀工艺。市场需求推动存储器技术向更高密度、更优性能、新材料、3D 堆栈、高深宽比（HAR）刻蚀和极紫外（EUV）光刻发展。增加 3D NAND 闪存存储容量的一种方法是堆栈加层，堆栈高度的增加会带来更大的挑战，意味着需要使用更深的通道来触及每个字线、以及更窄的狭缝沟槽以隔离连接到位线的通道。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 7 图表图表6 6
20、：存储芯片存储芯片 3 3D D NANDNAND 结构结构示意图示意图 来源：中微公司招股说明书，国金证券研究所 国产 3D NAND 刻蚀设备面临四大高难度的挑战，主要是 Mask Open,Gate Trench，Channel Hole,以及 Staircase Contact 阶梯接触式刻蚀，但目前 3D NAND 大厂三星，东芝西部数据，海力士，美光在解决 Mask Open 垂直刻蚀的问题，主要是使用龙头厂商 Lam Research 泛林在 64/96/128/192 层 3D NAND 提供专用的 Mask Open ICP 刻蚀，并靠此一起抢下 Channel hole 的
21、 CCP 刻蚀。东京电子 Tokyo Electron 的 Gate Trench 垂直刻蚀设备是遥遥领先同业的，而阶梯接触式（Staircase contact）刻蚀所面对的温度挑战，主要是使用龙头厂商应用材料 Applied Materials 所提供的三倍功率，多区域气体喷射的刻蚀机台。以上最困难最关键的即为高深宽比通孔刻蚀，离子和中性反应物被遮蔽，深宽比相关传导以及离子角分布是导致关键尺寸变化、刻蚀不完全、弯曲和扭曲等缺陷的重要因素。刻蚀要在氧化硅和氮化硅一对的叠层结构上加工 40:1 到 60:1 甚至 100：1 的极深孔或极深的沟槽。从 64 层到 196 层，刻蚀设备在总设备投
22、资中的价值占比从 22%上升至 25%。国内中微公司布局极高深宽比刻蚀并逐步突破，目前可以实现 60:1。图表图表7 7：3D3D NANDNAND 中高深宽比中高深宽比通孔刻蚀面临的问题和挑战通孔刻蚀面临的问题和挑战 来源：电子发烧友，LAM Research，国金证券研究所 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 8 图表图表8 8：中微公司逐年突破高深宽比技术中微公司逐年突破高深宽比技术 来源：中微公司，国金证券研究所 二、寡头垄断刻蚀设备市场，泛林半导体 1 1、全球市场全球市场寡头垄断，中国大陆依赖进口寡头垄断，中国大陆依赖进口 刻蚀设备市场格局高度集中，海外三大厂商寡头垄断，占据总
23、市场份额的 90%。根据华经情报研究院，2022 年刻蚀龙头 Lam Research（LRCX、泛林半导体）市场份额占比 46.7%。就我国本土市场而言，据智研咨询统计，现阶段中国刻蚀设备国产化率约在 20%左右。海外厂商普遍成立时间较早，在技术经验、客户资源、生态体系等方面均有较深积累，国产厂商均在 2000 年后成立，且主要客户均为国内晶圆厂，经验资源仍然欠缺。在新的自主可控背景下，国产设备在内资晶圆厂的渗透率正在快速提升。图表图表9 9：2 2022022 年全球刻蚀设备竞争格局，泛林半导体占比接近一半年全球刻蚀设备竞争格局，泛林半导体占比接近一半 来源：华经产业研究院，国金证券研究
24、中国海关进口数据显示，2017 年以来，刻蚀机进口数量在 2021 年达到巅峰，2022 年受到行业周期以及相关出口禁令的影响出现下滑，同时也反映了国产刻蚀设备逐渐满足我国晶圆厂的生产需求，在出厂数量和技术水平上均有所提升。2023 年下半年进口数量未见明显增加但单机价格呈现翻倍的增长，我们判断进口设备集中在一些高技术壁垒高价值量的工艺环节，并且可能有一些急单价格较平时会略有上浮。泛林半导体泛林半导体47%47%东京电子东京电子26%26%应用材料应用材料15%15%其他其他12%12%行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 9 图表图表1010：中国大陆刻蚀机进口金额中国大陆刻蚀机进口金额
25、2 2022022 年下滑后年下滑后 2 23 3H2H2快速拉升快速拉升 图表图表1111：中国大陆刻蚀机进口机台数呈下降趋势中国大陆刻蚀机进口机台数呈下降趋势 来源：中国海关，国金证券研究所 来源：中国海关，国金证券研究所 2 2、全球刻蚀龙头：、全球刻蚀龙头：泛林半导体刻蚀起家，内生外延快速发展泛林半导体刻蚀起家，内生外延快速发展 泛林半导体 1980 年成立，从刻蚀设备起家，凭借刻蚀设备的专精，从 65nm、45nm 设备市场开始逐步成为刻蚀设备行业龙头。2007 年开始，泛林半导体刻蚀设备份额均在 40%以上，大幅领先于应用材料及东京电子。在收购诺发后薄膜沉积设备份额不断提升。凭借刻
26、蚀设备+外延内生形成“平台化”布局，泛林半导体全球排名已超越东京电子、与应用材料差距逐渐缩小。相比应用材料和东京电子两大巨头，泛林半导体成立较晚，作为业内“新秀”，公司成长迅速，成立十多年便进入全球半导体设备前十名。图表图表1212：2 2023Q3023Q3 最新全球半导体设备商中泛林半导体（最新全球半导体设备商中泛林半导体（LAMLAM）排名第三）排名第三 来源：CINNOResearch，国金证券研究所 泛林半导体最初以刻蚀设备起家，并且从上世纪 90 年代起通过快速的全球业务扩张，以及横向收购，丰富业务布局，公司先后于 1997 年，收购了专门从事化学机械平面化（CMP）清洗的芯片设备
27、制造商 On Trak Systems；2006 年，收购了 Bullen Semiconductor，现为 Silfex；2008 年，收购了 SEZ AG，并作为自己的一个分部门 Lam Research AG；2012 年兼并加州圣何塞芯片设备制造商 Novellus Systems；2017 年拉姆研究收购半导体工艺技术、MEMS 及物联网（IoT）仿真软件和建模解决方案厂商 Coventor。泛林半导体的营业收入总体呈上升趋势，尤其是 2010 财年以后营收进入快速增长阶段。第一阶段：1987-1993 财年是缓慢增长期，七年内营业收入均保持在 3 亿美元以内。第二阶段：1994-2
28、009 财年是波动增长期，营业收入呈现三次周期性波动，从 5 亿美元增01234567等离子体干法刻蚀机进口金额（亿美元）02004006008001,0001,2001,4001,6001,800020406080100120140等离子体干法刻蚀机进口数量（台）单台价格（万美元）行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 10 长到 20 亿美元左右，该阶段复合增长率为 6%。第三阶段：2010-2018 财年是快速增长期，营业收入稳定地维持高速增长，八年内从 20 亿美元达到 110 亿美元，该阶段复合增长率高达 23%。经历过 2019 年行业周期低谷后，2020-2022 材料公司恢复快
29、速增长，2023 财年增速放缓。图表图表1313：泛林半导体内生外延同比发展，泛林半导体内生外延同比发展，2 2010010 年之后进入快速增长期年之后进入快速增长期 来源：泛林半导体官网，Bloomberg，国金证券研究所 除了产品不断升级迭代和外部收购之外，泛林半导体 2018 年以来快速突破中国大陆市场，带来最近几年的快速增长。公司来源于中国大陆的收入占比 2018-2021 财年快速提升，从16%提升至 25%，之后 22-23 财年受到出口管制的影响呈现下降趋势，而后在 2023 年第三季度快速反弹，之前的进口数据同样可以说明，23 年下半年以来中国大陆进口海外设备规模快速提升。图表
30、图表1414：泛林半导体收入泛林半导体收入中来自中国大陆的占比中来自中国大陆的占比 来源：公司官网,公司公告，国金证券研究所（2024Q1 财年为自然年 2023Q3）0%10%20%30%40%50%60%泛林半导体在中国大陆的营收占总营收比例行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 11 三、重点看好刻蚀双杰：中微公司+北方华创 1 1、中微公司：国产刻蚀机龙头，刻蚀设备卡脖子问题得到解决、中微公司：国产刻蚀机龙头，刻蚀设备卡脖子问题得到解决 公司是国内领先的半导体刻蚀设备及 MOCVD 设备制造商，逐步向薄膜沉积设备等半导体设备延展。公司 2004 年成立以来，开发了 CCP 单/双台机、
31、ICP 单/双台机，可以覆盖大部分刻蚀应用，并且在高壁垒卡脖子领域例如极高深宽比和大马士革工艺方面持续突破。在逻辑方面，公司刻蚀机已经在从 65 纳米到 5 纳米的各个技术结点大量量产。先进逻辑器件制造对加工的精确性、重复性、微粒污染水平以及反应腔之间的匹配度等都提出了更高的要求，公司着力改进刻蚀设备性能以满足 5 纳米技术以下的若干关键步骤加工的要求，目前也已经获得重复订单并付运。在存储方面，公司的刻蚀设备均用于先进 3D NAND和 DRAM 量产。公司致力于提供超高深宽比掩膜（40:1）和超高深宽比介质刻蚀(60:1)的全套解决方案，相应的开发了配备超低频偏压射频的 ICP 刻蚀机用于超
32、高深宽比掩膜的刻蚀，并且开发了配备超低频高功率偏压射频的 CCP 刻蚀机用于超高深宽比介质刻蚀。这两种设备都已经开展现场验证，目前进展顺利。图表图表1515：中微中微公司公司后续重点布局大马士革、极后续重点布局大马士革、极高深宽比高深宽比 CCPCCP、极高端、极高端 ICPICP 等等 来源：中微公司，国金证券研究所 图表图表1616：中微公司中微公司 CCPCCP 刻蚀刻蚀可以覆盖的刻蚀类型可以覆盖的刻蚀类型 图表图表1717：中微公司中微公司 ICPICP 刻蚀可以覆盖的刻蚀类型刻蚀可以覆盖的刻蚀类型 来源：中微公司，国金证券研究所 来源：中微公司，国金证券研究所 2022 年公司营业收
33、入 47.4 亿元，同比增长 53%，2017-2022 年 CAGR 为 37%，营收端行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 12 保持持续快速增长。和国际上很多设备公司一样公司也是内生外延同步发展，早期公司专注内功修炼，专注在 CCP 上持续突破，2007 年推出第一台 CCP，10 年时间，到 2016 年就可以做到 14nm 研制成功并送入客户端，同年推进 ICP 的研发，ICP2022-23 年开始快速放量。并购上公司对拓荆科技主要是财务投资，除此之外布局了睿励仪器进入到半导体量检测设备领域。图表图表1818：中微公司中微公司 2 2 年营收年营收 C
34、AGRCAGR 为为 3 37 7%，保持持续，保持持续快速快速增长增长 来源：公司公告，公司官网，国金证券研究所 中微公司从刻蚀设备向半导体及泛半导体制造其他环节延伸，具有与泛林相似的成长逻辑。公司依托自主研发创新，突破刻蚀核心技术，用十余年时间走过了泛林四十余年历程。同样的，公司也在单一产品的基础上通过内生研发和外延并购相结合的方式，以刻蚀设备为基切入薄膜沉积设备和检测设备领域，以半导体设备为基切入 LED、面板及新能源等泛半导体领域。从具体产品开发进度来看，薄膜沉积设备方面，用于泛半导体领域的 MOCVD 设备拓展功率器件、Mirco LED 应用，集成电路领域 LPCVD 设备已有良好
35、进展，将快速推进，并推出 EPI、ALD 产品。图表图表1919：中微公司产品品类持续拓展，布局薄膜沉积、外延等品类中微公司产品品类持续拓展，布局薄膜沉积、外延等品类 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 13 来源：中微公司，国金证券研究所（标红为公司布局）通过对中微研发项目的进度梳理，公司截止 2023 年上半年，在用于存储器 128 层及以上的 CCP、7nm 以下逻辑 CCP、先进逻辑和 DRAM 的 7-5nm 的 ICP 设备项目研发投入金额投入已经过半，取得了积极的进展，我们预计 2024-25 年就有望看到相关设备在下游推进验证和导入甚至量产，公司有望持续扩大收入和影响力。图
36、表图表2020：中微公司中微公司 2 2023023H1H1 研发项目投入进度情况研发项目投入进度情况 序号序号 项目名称项目名称 预 计 总 投预 计 总 投资规模资规模 累计累计投入投入金额金额 拟达到目标拟达到目标 具体应用前景具体应用前景 1 1 用于存储器刻蚀的CCP 刻蚀设备（128P)3.6 2.57 设计开发超低频和超大功率的射频等离子系统及对应的静电吸盘、多区控温性能上电极、温度可调节边缘环系统等，满足超高深宽比刻蚀需求。3D NAND，128层 2 2 先进逻辑电路的 CCP刻蚀设备 2.38 2.05 实现等离子体密度分布的可调节，满足均匀性、减少金属污染和颗粒物的要求。
37、7 纳米以下逻辑电路刻蚀 3 3 用于 Micro-LED 应用的新型 MOCVD 设备 1.73 1.23 研发 MOCVD 设备，满足 Micro-LED 生产对于外延设备的要求。手表，AR/VR，电视等用显示屏 4 4 用于硅基 GaN 功率器件生产的 MOCVD 设备 1.56 0.77 研发用于 8”硅基氮化镓功率器件大规模生产的 MOCVD设备及外延生长工艺。氮化镓功率元件，电力电子领域 5 5 用于 5-3 纳米逻辑芯片制造的 ICP 刻蚀机 1.49 0.77 研制成功 5 纳米刻蚀设备并完成在先进逻辑芯片生产厂家的评估，并实现销售。完成 3 纳米刻蚀机 Alpha 机的设计、
38、制造、测试及初步工艺开发和评估。逻辑芯片制造 6 6 7-5nm ICP 刻蚀机项目 3.17 2.94 针对7-5纳米节点FinFET结构的逻辑芯片制造中对ICP刻蚀工艺的要求，在 14 纳米 ICP 刻蚀机基础上，研制出 7-5 纳米 ICP 刻蚀机样机并制造工程机在客户端验证。先 进 逻 辑 和DRAM 芯片制造 7 7 用于存储器芯片制造的 ICP 刻蚀机 1.92 1.32 面向 300mm 3D NAND Flash 工艺大生产线需求，开发用于 TSC-ET 关键工艺刻蚀设备。先 进 逻 辑 和DRAM 芯片制造 8 8 锗硅选择性外延设备研发及产业化 4.5 0.78 研究阶段
39、研发 12“外延设备，满足逻辑、存储等电路关键工艺要求。先进逻辑、存储芯片 9 9 接触孔用 WCVD 设备的研发及产业化 2.46 1.01 开发 LPCVD 设备，用于逻辑金属接触孔和存储器互联工艺，满足大规模半导体生产厂商对 WCVD 设备的需求。所有先进的逻辑，存储，射频，传感器等集成电路 1010 SIC 材料外延生长设备研发 0.7 0.51 研发碳化硅外延设备，满足碳化硅功率器件外延生产要求。电动汽车，高速铁路，新能源电力等 合合 计计 /23.51 13.95/来源：公司公告，国金证券研究所 中微公司上市前就实行全员股权持股政策，深度绑定人才提高凝聚力。中微公司前十大股东中，嘉
40、兴智微和中微亚洲为员工持股平台，合计占比 6.24%。并且公司于 2020 年、2022 年、2023 年连续推出限制性股票激励计划。2023 年 3 月 30 日，公司发布股票激励计划，拟向 1390 名激励对象授予 50 元/股的限制性股票，占公司员工总数的 99.43%。中微一贯秉持全员持股有利于激发员工的主观能动性和创新创造力的想法，将公司未来与员工绑定，进一步稳定和激励员工，为公司持续健康发展注入动力。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 14 图表图表2121：中微公司三次股权激励授予对象人数均接近公司全体人数中微公司三次股权激励授予对象人数均接近公司全体人数，股权激励覆盖范围广
41、，股权激励覆盖范围广 2 2020020 年股权激励年股权激励 2022 2022 年股权激励年股权激励 20232023 年股权激励年股权激励 授予授予价格价格 150 元/股 50 元/股 49.8 元/股 授予授予对象对象 700 人，占公司总人数的91.86%1104 人，占公司总人数的99.37%1361 人，占公司总人数的99.43%行权行权条件条件 以 2016-2018 年度的营业收入均值为基础，根据各考核年度的营业收入累计值定比 2016-2018 年度营业收入均值的年度累计营业收入增长率，据此确定每个考核年度的实际营业收入增长率 X，并确定公司层面归属比例。以 2021 年
42、度的营业收入为基数，根据各考核年度的营业收入定比 2021 年度营业收入的营业收入增长率计算出 X，确定各年度的业绩考核目标对应的归属期及公司层面归属比例。以公司 2022 年度的营业收入为基数，根据各考核年度的营业收入累计值定比基数的年度累计营业收入增长率 X，确定各年度的业绩考核目标对应的公司层面归属比例。预计预计摊销摊销 2020-2024:1.2/1.8/0.96/0.48/0.14 亿元 2022-2026:1/0.89/0.49/0.23/0.04亿元 2023-2027:1.6/2.2/1.2/0.58/0.17亿元 来源：公司公告，国金证券研究所 2 2、北方华创：、北方华创：
43、ICPICP 刻蚀龙头，平台型公司刻蚀龙头，平台型公司业务广泛业务广泛 北方华创是国内 ICP 刻蚀设备龙头，ICP 刻蚀产品出货累计超过 2000 腔。2005 年华创第一台 ICP 硅刻蚀机进入生产线，目前是国内主流客户的优选机台。2017 年第一台 ICP 金属刻蚀机进入客户。12 英寸 TSV 深硅刻蚀机是国内 TSV 量产生产线主力机台，支持 Chiplet 工艺应用。公司实现 CCP 刻蚀设备突破，2022 年公司推出 8 英寸 CCP 刻蚀设备和 12 英寸 CCP 晶边介质刻蚀机。8 英寸 CCP 刻蚀设备已批量供应市场，12 英寸 CCP 晶边介质刻蚀机已进入多家生产线验证。
44、图表图表2222：北方华创北方华创刻蚀设备主要覆盖刻蚀设备主要覆盖 ICPICP，CCPCCP8 8 寸量产寸量产 刻 蚀刻 蚀产品产品 设备型号设备型号 晶 圆 尺晶 圆 尺寸寸 适用材料适用材料 应用领域应用领域 ICPICP NMC508M 8 英寸 铝、钨等 0.35-0.11m 集成电路 NMC508C 8 英寸 多晶硅、Wsix 0.35-0.11m 集成电路中多晶硅硅栅(poly gate)、浅沟槽隔离(STI)和硅的金属钨化物(WSix)NMC612C 12 英寸 硅 55nm 逻辑、65nm NOR flash、55nm CIS、90MCU 等 IC 制造 NMC612D 1
45、2 英寸 硅 1）先进逻辑制程中 STI、Gate 以及 FinFET 结构刻蚀 2）3D NAND 中硅衬底划分晶体管（AA）、多晶硅栅极（gate）、侧墙（spacer)以及台阶、双重曝光（SADP）刻蚀 3）DRAM 领域 line cut、etch back、SADP 以及 AA、Gate 等刻蚀 NMC612M 12 英寸 氮 化 钛 金 属硬掩膜 1428nm 集成电路领域 NMC612G 12 英寸 铝;金属和非金属 IC 集成电路领域的金属铝刻蚀工艺，以及 Micro OLED 领域金属和非金属刻蚀 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 15 CCP CCP NMC508RI
46、E 8 英寸 氧化硅、氮化硅等 逻辑器件、功率器件、化合物半导体 12 英寸 晶边刻蚀 逻辑、存储、3D NAND 来源：公司官网，国金证券研究所 北方华创的控股股东为北京电控，属北京国资委，公司是重组而来，公司业务包括了主要业务为半导体设备的北方微电子装备、做真空设备的华创真空技术和电子元器件的七星华创精密电子，2022 年年报，这三部分分别占比 77%、4%、17%。其中半导体设备品类中除了 IC 设备也包含其他的相关泛半导体设备，包括 LED、光伏、显示面板等。北方微电子 2001 年设立，是七星华创联合中科院微电子所、清华大学、北京大学等发起成立的，最初是承担国家 863 计划等离子刻
47、蚀机项目。公司于 2005 年第一台 ICP 硅刻蚀设备发往下游客户，此后发展起了物理薄膜沉积、炉管类热处理设备和通过并购布局清洗设备。图表图表2323：北方华创历史悠久有传承，北方华创历史悠久有传承，2 2017017 年合并重组而来年合并重组而来 来源：公司官网,公司公告，国金证券研究所 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 16 图表图表2424：北方华创业务范围广泛，半导体设备占比北方华创业务范围广泛，半导体设备占比 7 77 7%来源：公司官网,公司公告，国金证券研究所 北方华创也做了三次股权激励，绑定核心技术人员。自 2018 年以来，公司共实行了三轮股权激励，使高管及核心技术人
48、员薪资与公司成长绑定。在 2022 年的股权激励计划中，将营收增长目标和研发投入目标锚准全球半导体设备大厂，同时最近的一次股权激励覆盖范围大幅增加，更多员工受益，充分展现公司夯实技术、长期成长的决心。图表图表2525：北方华创三次股权激励计划，北方华创三次股权激励计划，2 22 2 年年授予对象覆盖范围授予对象覆盖范围大幅大幅提升提升 2018 2018 年股权激励年股权激励 2019 2019 年股权激励年股权激励 2022 2022 年股权激励年股权激励 授予价格授予价格 35.36 元/股 450 万股票期权，行权价格 69.2 元/股；450 万份第一类限制性股票，授予价格 34.6
49、元/股 1310 万份股票期权，首次 1050 万份授 予价格 160.22 元/股 授予对象授予对象 股票期权：核心技术人员 275 人(360.25 万份)管理骨干 66 人(89.75 万份)限制性股票:公司董事及高管 9 人(71 万份)子公司高管及业务负责人 79 人(379 万份)股票期权:管理骨干 72 人(91.55 万份)核心技术人员 284 人(358.45 万份)股票期权：核心技术人员 777 人(960.3 万份)管理骨干 63 人(89.7 万份)预留部分(260 万份)行权条件行权条件 以 2017 年为基数:当年营业总收入基于 2017 年年均复合增长率25%；E
50、OE12%，且上述指标都对标企业 75 分位；研发支出占营业总收入比例不低于 8%；当年专利申请不低于 200 件。以 2018 年为基数当年营业总收入基于 2018 年授予条件年均 复合增长率25%；EOE12%，且上述指标都 2 对标企业 75 分位；研发支出占营业总收入比例不低于 8%，当年专利申请不低于 200 件。当年营业收入增长率不低于对标企业(全球 IC 设备厂商销售额 TOP5)算术 平均增长率；当年研发投入占营业收入比例不低于对标企业算术平均比例；当年专利申请量500 件；2021-2023 年 EOE 算数平均值不低于 16%；2021-2023 年利润率算数平均值不低于
51、8%。预计摊销预计摊销 2018-2022:0.18/0.36/0.28/0.15/0.05 亿元 2020-2024:3.0/3.5/1.9/0.8/0.1 亿元 2022-2026:3.1/5.7/4.4/2.6/1.4 亿元 来源：公司公告，国金证券研究所 四、风险提示 行业景气度行业景气度波动波动：半导体设备行业受下游市场及终端消费需求波动的影响较大，如果未来终端消费市场需求尤其是增量需求下滑或产能快速扩张导致过剩，半导体制造厂商可能会削减资本性支出规模，将会对半导体设备行业企业的经营业绩造成较大不利影响。新产品研发及验证进展不及预期：新产品研发及验证进展不及预期：半导体设备公司新产品
52、难度较高，若研发进度晚于预期，行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 17 不利于其产品销售；对于已经在验证中的设备，若进展不及预期，拉长确认收入周期影响利润。竞争加剧的风险：竞争加剧的风险：虽然国内半导体设备在各自细分领域内仍是 1-2 个龙头垄断国产份额，并不断吞食海外厂商份额，但是近年来中小设备商崛起，并且大公司都在做平台化不断互相切入对方的优势市场，会造成竞争格局的恶化。国际贸易摩擦加剧的风险：国际贸易摩擦加剧的风险：行业内公司积极推进核心零部件国产化，但若国际贸易摩擦的加剧，不排除相关国家贸易政策变动影响公司上游供应商的供货稳定性。并且如果严格限制部分卡脖子环节设备的出口，整线建设有
53、可能受到影响，影响到其他设备的招标和采购。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 18 行业行业投资评级的说明：投资评级的说明：买入：预期未来 36 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 15%以上；增持：预期未来 36 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 5%15%；中性：预期未来 36 个月内该行业变动幅度相对大盘在-5%5%；减持：预期未来 36 个月内该行业下跌幅度超过大盘在 5%以上。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 19 特别声明：特别声明：国金证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准，已具备证券投资咨询业务资格。本报告版权归“国金证券股份有限公司”（以下简称“国金证券”）所有，未
54、经事先书面授权，任何机构和个人均不得以任何方式对本报告的任何部分制作任何形式的复制、转发、转载、引用、修改、仿制、刊发，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。经过书面授权的引用、刊发，需注明出处为“国金证券股份有限公司”，且不得对本报告进行任何有悖原意的删节和修改。本报告的产生基于国金证券及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料，但国金证券及其研究人员对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。本报告反映撰写研究人员的不同设想、见解及分析方法，故本报告所载观点可能与其他类似研究报告的观点及市场实际情况不一致，国金证券不对使用本报告所包含的材料产生的任何直接或间接损失或与此有关的其他任何损失承担
55、任何责任。且本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次公开发布时的判断，在不作事先通知的情况下，可能会随时调整，亦可因使用不同假设和标准、采用不同观点和分析方法而与国金证券其它业务部门、单位或附属机构在制作类似的其他材料时所给出的意见不同或者相反。本报告仅为参考之用，在任何地区均不应被视为买卖任何证券、金融工具的要约或要约邀请。本报告提及的任何证券或金融工具均可能含有重大的风险，可能不易变卖以及不适合所有投资者。本报告所提及的证券或金融工具的价格、价值及收益可能会受汇率影响而波动。过往的业绩并不能代表未来的表现。客户应当考虑到国金证券存在可能影响本报告客观性的利益冲突，而不应视本报告为作出投资决
56、策的唯一因素。证券研究报告是用于服务具备专业知识的投资者和投资顾问的专业产品，使用时必须经专业人士进行解读。国金证券建议获取报告人员应考虑本报告的任何意见或建议是否符合其特定状况，以及（若有必要）咨询独立投资顾问。报告本身、报告中的信息或所表达意见也不构成投资、法律、会计或税务的最终操作建议，国金证券不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保，在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。在法律允许的情况下，国金证券的关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易，并可能为这些公司正在提供或争取提供多种金融服务。本报告并非意图发送、发布给在当地法律或监管规则下不允许向其发送、发布该研究报告的
57、人员。国金证券并不因收件人收到本报告而视其为国金证券的客户。本报告对于收件人而言属高度机密，只有符合条件的收件人才能使用。根据证券期货投资者适当性管理办法，本报告仅供国金证券股份有限公司客户中风险评级高于 C3 级(含 C3 级）的投资者使用；本报告所包含的观点及建议并未考虑个别客户的特殊状况、目标或需要，不应被视为对特定客户关于特定证券或金融工具的建议或策略。对于本报告中提及的任何证券或金融工具，本报告的收件人须保持自身的独立判断。使用国金证券研究报告进行投资，遭受任何损失，国金证券不承担相关法律责任。若国金证券以外的任何机构或个人发送本报告，则由该机构或个人为此发送行为承担全部责任。本报告不构成国金证券向发送本报告机构或个人的收件人提供投资建议，国金证券不为此承担任何责任。此报告仅限于中国境内使用。国金证券版权所有，保留一切权利。上海上海 北京北京 深圳深圳 电话： 邮箱： 邮编：201204 地址：上海浦东新区芳甸路 1088 号 紫竹国际大厦 5 楼 电话： 邮箱： 邮编：100005 地址：北京市东城区建内大街 26 号 新闻大厦 8 层南侧 电话： 传真： 邮箱： 邮编：518000 地址：深圳市福田区金田路 2028 号皇岗商务中心 18 楼 1806
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