显影机单价(芯源微：涂胶显影+清洗设备持续发力，前道市场突破打开成长空间)

Posted 2023-05-28

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显影机单价(芯源微：涂胶显影+清洗设备持续发力，前道市场突破打开成长空间)

（报告出品方/作者：华创证券，耿琛、葛星甫）

一、国内涂胶显影设备龙头，前道市场放量打开成长空间

（一）国内涂胶显影设备龙头，前道市场实现快速突破

公司是国内涂胶显影设备龙头，国产替代背景下产品在前道市场均实现快速突破。公司自 2002 年成立起专注于半导体设备领域，2004 年首台小尺寸涂胶显影设备出厂，2012 年获批承担国家 02 重大专项“300mm 晶圆匀胶显影设备研发”项目，2018 年首台国产高产能前道涂胶设备出厂并在上海华力进行设备工艺验证，2019 年前道用单片式清洗设备出厂并在中芯国际深圳厂进行设备工艺验证。目前公司在涂胶显影和物理清洗领域都成功实现国产替代，产品在前道市场均获得了多个大客户的订单及应用。

公司产品包括光刻工序涂胶显影设备和单片式湿法设备，可用于集成电路前道晶圆加工领域、后道先进封装领域以及化合物、MEMS、LED 芯片制造等环节：

光刻工序涂胶显影设备：公司生产的光刻工序涂胶显影设备可与光刻机设备联机作业或者独立作业，工艺范围涵盖 LED 芯片制造、集成电路制造后道先进封装环节以及前道晶圆加工环节的 I-line、KrF、ArF 等制程工艺。公司设备成功打破国外厂商垄断并填补国内空白，是国产光刻工序涂胶显影设备的代表。

单片式湿法设备：公司设备在集成电路制造后道先进封装、化合物、MEMS、LED 芯片制造等环节，作为国内厂商主流机型已广泛应用在国内知名大厂，成功实现国产替代。前道晶圆加工领域用单片式清洗机 Spin Scrubber 设备已经达到国际先进水平，在国内多个重要客户处获得批量重复订单，成功实现国产替代。

国产替代背景下公司凭借技术能力实现客户端的快速突破，截至 2021 年底，公司生产的应用于各领域的涂胶显影设备和单片式湿法设备已累计销售 1400 余台套：

前道涂胶显影领域：公司设备已陆续获得多个前道大客户订单及应用，下游客户覆盖逻辑、存储、功率器件及其他特种工艺等多家国内厂商。公司生产的 offline 涂胶显影机已实现批量销售，I line 涂胶显影机已经通过部分客户验证并进入量产销售阶段、KrF 涂胶显影机已经通过客户 ATP 验收。

前道物理清洗领域：公司 Spin Scrubber 设备已经达到国际先进水平并成功实现国产替代，2021 年获得中芯国际、上海华力、武汉新芯、厦门士兰集科、扬杰科技、青岛芯恩、上海积塔等国内多家 Fab 厂商的批量重复订单。

后道先进封装领域：公司后道涂胶显影设备和单片式湿法设备已批量应用于台积电、长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技、中芯绍兴、中芯宁波等国内一线大厂，目前已成为客户端的主力量产设备。2021 年公司积极开拓了日月光、矽品科技、盛合晶微等封装客户，未来仍将加大力度开拓中国台湾以及海外市场。

化合物、MEMS、LED 等小尺寸领域：公司小尺寸涂胶显影设备与单片式湿法设备已批量应用于三安光电、华灿光电、乾照光电、赛微电子、江西兆驰等国内一线大厂，已成为客户端的主力量产设备。

公司前道涂胶显影产品占比正在逐步提升，主营业务收入主要集中在中国大陆地区。2018 年公司首台国产高产能前道涂胶设备出厂并在上海华力进行设备工艺验证，目前已获得多个前道大客户订单及应用。前道涂胶显影领域突破为公司打开成长空间，近年来公司光刻工序涂胶显影产品占比逐步提升，2021 年收入占比达到 61.09%。2016 年公司向台积电批量销售涂胶/显影机，导致当年中国大陆以外地区收入占比较高；近年来公司在国产替代背景下加大市场开拓力度，95%以上的收入来自中国大陆地区。

公司无控股股东和实际控制人，董事长宗润福先生带领下产品成功打破国外厂商垄断。 2002 年中国科学院沈阳自动化研究所、韩国 STL 共同出资设立芯源半导体，公司快速切入半导体装备领域；2006 年 STL 撤资退出，公司抓住 LED 及圆片级封装领域发展机遇，后借助国家科技重大专项的支持，逐步走上自主发展的道路，目前公司产品已切入前道领域，设备已具备国际竞争力。公司无控股股东和实际控制人，董事长、总裁、核心技术人员宗润福先生曾在中科院沈自所任职 14 年，20 年来带领公司逐步成长为国内涂胶显影设备龙头，未来将持续受益于国产替代机遇。

公司股权激励计划充分激发员工积极性，上海子公司的建设将进一步增强人才吸引力。公司先后推出 2020、2021 年两期限制性股票激励计划，覆盖激励对象共计 139 人次，占 2021 年底公司员工总数的 21.9%，激励对象均为公司管理层及核心业务骨干。其中 2021 年股权激励计划的业绩考核目标是以 2020 年营业收入值为基数，公司 2021-2023 年营业收入增长率分别不低于 60%、140%、260%。公司两次股权激励计划覆盖范围较广，激励力度较大，能够充分激发员工积极性。同时公司在上海临港的子公司已于 2021 年 2 月正式成立，上海子公司的建设将进一步增强公司的人才吸引力。

（二）行业持续高景气，公司产品突破实现业绩高增长

行业持续高景气叠加国产替代加速，公司前道设备突破，近年来业绩步入高增轨道。近年来公司产品在前道领域分别实现突破，其中前道涂胶显影设备在 2018 年下半年分别发往上海华力、长江存储进行工艺验证，上海华力机台已于 2019 年 9 月通过工艺验证；前道 SCRUBBER 清洗机产品于 2019 年 5 月通过中芯国际深圳厂工艺验证。在行业持续高景气、国产替代加速和公司产品突破三重因素叠加下，近年来公司业绩持续高增长。2021 年营业收入同比+151.95%至 8.29 亿元，归母净利润同比+58.41%至 0.77 亿元。

分产品看，公司产品主要分为光刻工序涂胶显影设备和单片式湿法设备两大类：

光刻工序涂胶显影设备：随着前道涂胶显影产品逐步放量，近年来公司光刻工序涂胶显影设备业务收入快速增长，2021 年收入同比+114.4%至 5.06 亿元，占整体收入的 61.1%。但由于前道涂胶显影设备正在市场开拓阶段，且 2021 年供应链持续紧张，目前毛利率水平相对较低。随着公司产品标准化定型、大批量生产带来规模效应，以及零部件国产替代的不断推进，未来产品毛利率水平有望逐步提升。

单片式湿法设备：公司后道单片式湿法设备已成为客户端的主力量产设备，前道 Spin Scrubber 清洗机设备获得中芯国际、上海华力等国内多家 Fab 厂商的批量重复订单。行业高景气叠加国产替代加速，公司 2021 年单片式湿法设备业务收入同比+280.6% 至 2.90 亿元。公司正在研发单片式化学清洗机，未来市场空间有望逐步打开。

公司持续扩大人才团队以支撑未来成长，收入规模效应下期间费用率呈下降趋势。公司持续加大研发力度，在前道涂胶显影设备及核心单元研发和产业化、核心零部件技术研发等项目中均取得良好的进展，2021 年研发费用同比+103.68%至 0.92 亿元。近年来公司收入增长带来的规模效应明显，期间费用率呈下降趋势。同时公司持续加强人才建设，生产人员、研发人员数量快速增长，上海子公司的建设将进一步增强公司的人才吸引力。

随着设备订单规模快速增长，近年来公司加大材料采购支出和资本支出以支持业务发展。截至 2021 年 9 月 30 日，公司在手订单金额为 13.31 亿元，较 2020 年末增加 5.63 亿元；其中前道设备新签订单金额为 3.10 亿元，同比新增 2.14 亿元。随着设备订单规模快速增长，公司加大材料采购支出，同时增加资本支出以扩建产能。2021 年公司经营活动产生的现金流量净额同比下降 1.46 亿元，主要原因是材料采购支出增幅较大，2021 年底公司存货由 2020 年底的 4.02 亿元增长至 9.32 亿元。公司在手订单充足，存货水平较高，新增产能正在逐步投产，未来有望支撑公司业务规模快速增长。

（三）涂胶显影+清洗双双发力，国产替代持续受益

下游晶圆厂持续扩产叠加国产替代加速，中国大陆半导体设备厂商迎来发展机遇。在国内晶圆厂加速扩产以及全球产业链转移带动下，2020 年中国大陆地区的半导体设备销售额达到 296.2 亿美元，占比 28.9%，位列全球第一，但整体国产化率还处于较低水平。以涂胶显影为例，中国大陆地区的涂胶显影设备市场预计超过 10 亿美元，但芯源微作为唯一能够实现前道涂胶显影设备产业化的国产厂商，2021 年 1-9 月前道涂胶显影及清洗设备新签订单金额为 3.10 亿元，目前收入及订单仍处于较低水平，国产替代空间巨大。

公司立足后道拓展前道涂胶显影市场，前道产品放量有望带动收入及毛利率快速提升。公司涂胶显影设备在后道先进封装领域、化合物、MEMS、LED 等小尺寸领域均已取得领先优势。在前道涂胶显影市场中，截至 2021 年底，公司 Offline、I-line 设备均已实现量产销售，KrF 设备已通过客户 ATP 验收，ArF 及 ArFi 设备正在研发验证过程中。随着工艺的突破及客户端验证的推进，公司未来可触达市场较目前有望大幅扩展，前道设备放量有望带动公司涂胶显影设备收入及毛利率迎来增长。

公司前道单片清洗设备已成功实现国产替代，布局前道单片化学清洗设备打开成长空间。公司 2019 年前道用单片物理清洗设备出厂并在中芯国际深圳厂进行工艺验证，2021 年在扬杰科技、青岛芯恩、上海积塔等多家国内重要晶圆厂实现批量应用。目前公司单片式清洗机 Spin Scrubber 设备得技术已达到国际先进水平，正在加速进行国产替代。此外，公司还通过定增募集资金以布局前道单片式化学清洗机，相比于物理清洗机，化学清洗机能适用多种清洗液类型，覆盖的工艺环节更为广泛，可应用于更高工艺等级的前道晶圆制造领域，对未来公司单片清洗机的市场覆盖率和成长空间均有积极作用。

二、半导体设备加速国产化，公司前道突破有望持续受益

（一）半导体设备需求持续旺盛，国产替代加速进行

5G、新能源汽车等领域的发展成为全球半导体新一轮的需求催化剂。历史上数次半导体周期均由不同的下游应用需求驱动，从最初的家电、台式电脑到后来的笔记本电脑及智能手机，每一次半导体景气度提升都源于下游应用领域需求量的增长，以及对性能提出的更高的要求。当前全球正处于 5G 大规模建设初期，5G 的普及将引发下游新一轮的需求复苏，物联网、汽车电子及 5G 手机等领域的发展正成为新一轮的需求催化剂。

5G 手机含硅量相较于 4G 手机大幅提升，其渗透率提升有望带动半导体需求提升。伴随着 5G 网络建设的快速推进，全球 5G 手机渗透率不断提升，中国作为全球最大的 5G 手机消费市场，率先实现 4G 手机向 5G 手机的升级，2021 年国内 5G 手机出货 2.66 亿部，占整体手机出货量的 75.8%。Counterpoint 数据显示，2022 年 1 月全球 5G 智能手机渗透率首次超过 50%，中国 5G 普及率远高于其他地区。5G 手机含硅量相较于 4G 手机大幅提升，随着全球 5G 手机渗透率不断提升，未来手机相关的半导体需求有望随之增长。

新能源汽车中半导体用量大幅提高，未来有望带动相关半导体需求持续高增长。Clean Technica 数据显示，2021 年全球新能源车型累计销量近 650 万辆，同比增长 108%。与传统燃油车相比，电动汽车半导体用量将大幅提高。以功率半导体为例，48V/轻混车（MHEV）的单车功率半导体用量仅 90 美元，插电混动车（PHEV）/纯电动车（BEV）中功率半导体的单车平均成本达到 330 美元，用量提高 367%。目前新能源车渗透率相对较低，未来新能源汽车渗透率的提升有望带动半导体需求的快速增长。

受终端需求驱动，全球半导体行业景气度自 2019 年下半年起显著回升。2018 年下半年开始，受全球宏观经济增速放缓以及智能手机缺乏创新等因素影响，全球电子行业需求疲软，半导体行业作为电子的上游基础性行业，进入下行周期。2019 年下半年起，5G 换机潮逐步开启，物联网、新能源车充电桩、人工智能等新基建其他领域市场快速发展，同时汽车行业景气度同步出现回升。随着半导体行业下游需求逐渐回暖，全球半导体销售额持续回升，2021 年全球半导体销售额达到 5559 亿美元，同比增长 26.2%。

半导体行业持续高景气，晶圆厂积极扩产带动全球半导体设备市场快速增长。半导体行业持续高景气，晶圆厂积极扩产以满足快速增长的下游需求，从而带动全球半导体设备市场快速增长。根据 SEMI 预测，2021 年全球晶圆制造设备市场预计同比增长 43.8%至 880 亿美元，创历史新高，2022 年设备市场仍将持续高景气，市场规模预计同比增长 12.4% 至 990 亿美元。从下游结构看，Logic 部分占晶圆厂设备销售额的 50%以上，2021 年同比增长 50%至 493 亿美元，预计 2022 年将持续增长 17%。

中国大陆半导体设备市场快速发展，国产厂商有望持续受益于进口替代红利。中国新兴应用领域的蓬勃发展带动半导体需求不断提升，同时全球半导体产业链逐步向中国大陆转移，上游半导体设备需求显著提升，2021 年中国大陆地区的半导体设备销售额占比 28.9%，位列全球第一。目前国内半导体设备市场仍被应用材料、ASML 等国际厂商占据，以北方华创、中微公司为首的国产厂商经过多年来的快速发展，在刻蚀设备、清洗设备及封装测试设备等领域已具备一定的竞争能力，未来有望持续受益于国产替代机遇。

芯源微等厂商通过多年的研发和积累，在所处赛道已具备实现国产替代的技术实力。国内少数半导体设备厂商通过多年的研发和积累，已掌握相关核心技术，占据部分市场份额。与国外厂商相比，国内优势企业对客户需求的理解更加到位，产品性价比更高，具有一定的本土优势。以芯源微为例，公司经过 20 年发展，前道涂胶显影设备已获得多个前道大客户订单及应用，前道 Spin Scrubber 清洗机设备获得中芯国际、上海华力等国内多家 Fab 厂商的批量重复订单，在所处赛道已具备实现国产替代的技术实力。

（二）涂胶显影设备逐步国产化，芯源微卡位优势明显

1、涂胶显影设备空间广阔，日本厂商占据主导地位

公司设备广泛应用于集成电路前道晶圆加工、后道先进封装以及化合物、MEMS、LED 等小尺寸领域。其中集成电路制造前道晶圆加工工艺最为复杂，其主要工艺流程包括氧化、清洗、涂胶、光刻、显影洗胶、刻蚀、去胶、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨等，对加工设备精度要求极高，需要用到大量的半导体设备。公司作为我国主要的半导体设备制造商之一，生产的前道产品涵盖涂胶/显影、清洗环节。

涂胶显影设备是光刻工序中与光刻机配套使用的涂胶、烘烤及显影设备，包括涂胶机、喷胶机和显影机：

涂胶/显影机：涂胶/显影机作为光刻机的输入（曝光前光刻胶涂覆）和输出（曝光后图形的显影），主要通过机械手使晶圆在各系统之间传输和处理，从而完成晶圆的光刻胶涂覆、固化、显影、坚膜等工艺过程，其不仅直接影响到光刻工序细微曝光图案的形成，显影工艺的图形质量对后续蚀刻和离子注入等工艺中图形转移的结果也有着深刻的影响，是集成电路制造过程中不可或缺的关键处理设备。

喷胶机：能够覆盖不规则表面晶圆的光刻胶涂覆设备，该设备主要应用于厚胶膜的涂覆工艺，通过将光刻胶雾化成雾滴，再由氮气（N2）将光刻胶雾滴吹出并喷涂到衬底或晶圆表面，承载晶圆的热板通过加热将光刻胶溶剂蒸发，使得有用的树脂留在衬底或晶圆表面，形成相对均匀的光刻胶覆盖。

根据是否与光刻机联机作业，前道涂胶显影设备可分为 offline 设备和 inline 设备：

offline 设备：不与光刻机联机作业，主要分为前道 Barc（抗反射层）涂胶机与 PI 涂胶显影机。前道 Barc（抗反射层）涂胶机主要用于前道制程光刻胶涂覆前，PI 涂胶显影机主要用于集成电路制造前道晶圆加工环节中的 PI 涂覆环节。

inline 设备：与光刻机联机作业。半导体光刻工艺根据曝光光源波长不同来分类，光源波长越短，光刻机分辨率越高，制程工艺越先进。根据半导体光刻工艺波长划分， inline 设备按照 I-line→KrF→ArF→ArFi（浸没式）的工艺发展路线进行演进。目前来看，后道先进封装环节大多仅使用 offline 设备；前道晶圆加工环节中，offline 设备和 inline 设备搭配使用，且对应工艺制程不同，设备配置也会不同。

半导体景气周期叠加国产替代加速，晶圆厂扩产上行带动前道涂胶显影设备需求增长。半导体景气周期叠加国产替代加速，晶圆厂扩产周期上行，带动半导体设备支出持续增长。涂胶显影作为前道环节中的必要一环，在晶圆厂设备采购中占有重要地位。根据 VLSI 数据，全球前道涂胶显影设备销售额由 2013 年的 14.07 亿美元增长至 2018 年的 23.26 亿美元，年均复合增长率达 10.58%，预计 2023 年将达到 24.76 亿美元。

日本厂商 TEL 在全球涂胶显影设备市场中占据主导地位，国产厂商芯源微正加速替代。在前道涂胶显影设备领域，2020 年日本厂商东京电子（TEL）在全球的市场份额高达 87%。国产厂商芯源微凭借多年技术积累，于 2018 年自主研发出首台国产高产能前道涂胶设备，并成功通过下游集成电路制造厂工艺验证。目前芯源微生产的前道涂胶显影设备已获得了多个前道大客户订单及应用。未来随着芯源微的 Inline 涂胶显影机通过更多客户验证，其前道涂胶显影设备业务将显著受益于国产替代机遇。

2、涂胶显影行业壁垒高筑，公司把握机遇成功切入

涂胶显影设备作为集中电路制造核心设备，研发生产难度极高，因此赛道中玩家较少：设备结构复杂，机械手等核心零部件需定制化开发且外采成本高。前道涂胶显影设备结构极为复杂，往往包含百余个功能单元、数万余个零部件，其中机械手可以实现晶圆在设备内部多个工艺腔体之间的精确快速传送，是设备的核心零部件，通常需根据晶圆厂客户不同需求进行定制化开发。但海外供应商定制化开发意愿较弱、交货周期较长、售价高昂，芯源微通过对机械手、热盘等核心零部件进行独家定制生产，成功保障了设备性能并显著降低了物料成本。

优质人才集中于日本东京电子，人才培养难度较高。涂胶显影设备的技术储备集中于 TEL 等少数厂商，专业技术人员极为稀缺，且流动率极低。截止 2021 财年，TEL 公司员工平均服务年限达到了 17 年 4 个月，当年员工流动率仅为 1.0%。因此，国产厂商只能通过内部人才培养和自主研发的方式切入涂胶显影设备赛道，且在研发过程中需绕过大量知识产权障碍，技术难度极大，研发周期或长达数年。

设备验证需与光刻机配合，光刻机产能紧张下客户端工艺验证难。涂胶显影设备多是 Inline 设备，因此在进行客户端工艺验证时需要与光刻机联机。当前光刻机产能持续紧缺，ASML 最新法说会表示，短期内光刻机供应紧张难以缓解，因此晶圆厂抽调光刻机验证新涂胶显影设备的意愿较低，也提高了涂胶显影市场的进入门槛。

公司把握国产替代机遇，加快客户端工艺验证步伐，前道涂胶显影设备实现批量出货。公司 2018 年自主研发出首台国产高产能前道 Track 设备，后在上海华力通过工艺验证， 2021 年获得多个大客户前道涂胶显影设备的订单及应用。目前，公司生产的 offline 涂胶显影机已实现批量销售，I-line 涂胶显影机已通过部分客户验证并进入量产销售阶段、KrF 涂胶显影机已通过客户 ATP 验收。未来随着客户端验证的持续推进，核心技术水平得到进一步突破，公司有望在涂胶显影领域快速实现国产替代。

（三）清洗市场仍由外厂主导，公司加速布局逐步切入

1、前道清洗设备需求日益提升，国产替代空间巨大

清洗是贯穿半导体产业链的重要工艺环节，用于去除半导体硅片制造、晶圆制造和封装测试每个步骤中可能存在的杂质，避免杂质影响芯片良率和芯片产品性能。随着芯片制造工艺先进程度的持续提升，对晶圆表面污染物的控制要求不断提高，每一步光刻、刻蚀、沉积等重复性工序后，都需要一步清洗工序。

下游市场需求带动全球半导体设备规模持续增长，前道清洗设备需求随之增长。根据 Gartner 数据，2018 年全球芯片制造厂商设备支出达 589.44 亿美元（含后道封装测试设备），半导体清洗设备市场规模为 34.17 亿美元，在全球半导体专用设备市场中占比约为 6%。受半导体行业景气度下行影响，2018-2019 年全球清洗设备市场规模有所下降。随着下游新兴应用领域的蓬勃发展，全球半导体行业持续高景气周期，清洗设备市场有望逐年增长，Gartner 预计 2024 年全球半导体清洗设备市场规模将达到 31.93 亿美元。

随着芯片结构复杂度持续提高，清洗工序的数量和重要性将继续随之提升。随着半导体技术的不断进步，半导体器件集成度不断提高。一方面，芯片技术节点趋于缩小，从 55nm、40nm、28nm 进步至 14nm、7nm 及以下；另一方面，芯片结构趋于复杂，存储器技术将从二维转向三维架构，进入 3D 时代。工艺进步使得芯片对杂质含量更加敏感，需要通过增加清洗工序数量以保证芯片良率，推动了清洗设备需求持续增长。

全球清洗设备市场由日系厂商主导，国内厂商加速追赶，但国产替代仍有较大空间。清洗设备的工艺和方法较为丰富，市场竞争更为激烈。目前全球清洗设备市场的主要份额由 DNS、TEL 等国外厂商占据，2019 年 DNS 以 50%的份额处于绝对领先地位。中国大陆的清洗设备领域主要包括盛美半导体、北方华创、芯源微、至纯科技四家主要厂商，且专注的领域有所差异。芯源微目前产品主要应用于集成电路制造领域的单片式刷洗领域，且正在研发单片式化学清洗设备。

2、公司加速布局化学清洗市场，成长空间有望打开

清洗和涂胶显影都采用旋转方式完成工艺实现，设备之间存在一定的技术共通性。单片清洗设备通常采用旋转喷淋等清洗手段松动晶圆表面杂质，利用晶圆旋转产生的离心力将杂质伴随清洗液甩出晶圆表面。与之相应的，涂胶显影设备在涂抹光刻胶的过程中，需要在晶圆表面滴胶后利用高速旋转使得光刻胶向边缘流动，显影过程中也需旋转喷洒显影液和甩干。因此，单片清洗设备和涂胶显影设备具有一定的技术共通性，但涂胶显影设备产品结构复杂、功能单元众多，研发难度更大，市场份额也更加集中。

TEL 先在涂胶显影领域奠定行业龙头地位，后利用涂胶显影设备带动其他设备快速发展。 TEL 于 1982 年开始研发涂胶显影机，产品持续迭代下已逐步成为全球涂胶显影领域的绝对龙头，市场份额超过 80%。通过涂胶显影设备这一拳头产品带动其他业务板块发展， TEL 在干法刻蚀、沉积、清洗等多个领域已取得明显突破。在多业务板块协同效应下， TEL 近年来持续保持其在各细分领域的领先份额，整体业绩实现快速增长。

DNS 设备业务多元化进展受阻，近年来半导体设备业务收入仍高度集中于清洗设备。 DNS 于 1997 年推出第一款槽式清洗机，目前其设备业务收入高度集中于清洗领域，2021 财年清洗设备收入占比达到 95%。DNS 公司于 2003 年推出首台涂胶显影机，截至目前收入贡献仍相对较小。由于清洗市场竞争较为激烈，近年来 DNS 在单片清洗设备市场的份额有所下滑，但伴随清洗设备需求快速增长，2021 财年 DNS 半导体业务仍保持高增。

公司在前道和后道清洗设备领域均有布局，技术先进并已成功实现国产替代。公司清洗设备能够覆盖前道晶圆加工环节和后道先进封装等领域，其中前道单片物理清洗设备较为成熟，Spin Scrubber 设备已达到国际先进水平并成功实现国产替代，获得中芯国际、上海华力、武汉新芯等国内多家 Fab 厂商的批量重复订单。公司 2021 年通过定增募集资金布局前道化学清洗机，依托于公司现有产品技术，我们认为公司有望取得快速突破。

三、涂胶显影+清洗持续布局，技术积累铸就核心壁垒

（一）中国大陆市场空间广阔，设备国产替代加速推进

中国是全球最大的半导体市场，半导体需求约占全球的 34.6%，但目前仍高度依赖进口。依托庞大的终端应用市场需求，中国大陆半导体产业持续高增长。根据 WSTS 统计，2021 年全球半导体销售同比+26.2%至 5559 亿美元，其中中国半导体销售额为 1925 亿美元，占比达到 34.6%。但我国半导体产业仍高度依赖进口，2021 年中国集成电路进口金额 4325.5 亿美元，出口金额 1537.9 亿美元，净进口金额达到 2787.6 亿美元。

中国大陆半导体产业进入快速发展期，带动上游晶圆制造产能向中国大陆转移。中国大陆正处于 5G、物联网、人工智能等行业快速崛起的进程中，已成为全球最重要的半导体应用和消费市场之一。终端需求向好推动全球半导体产业向中国大陆转移，根据国际半导体协会（SEMI）数据，2017-2020 年全球将有 62 座新晶圆厂投产，其中将有 26 座新晶圆厂坐落中国大陆地区，占比达 42%，中国大陆半导体产业正进入快速发展期。

国产替代背景下，中芯国际、华虹集团等国内主要晶圆厂加速扩产以满足客户需求。2019 年起美国持续对华为及中国半导体行业出台制裁政策，半导体国产替代趋势加速进行。随着国家政策对我国半导体行业的进一步扶持，以及国内终端厂商持续将供应链向国内转移，半导体国产替代加速进行。终端需求向好叠加中美贸易摩擦影响，我国半导体行业迎来新发展机遇。目前中芯国际、华虹集团等国内主要晶圆厂在全球市占率较低，国产替代背景下，国内晶圆厂加速扩产以满足国内市场需求。

以中芯国际等为代表的国内厂商持续发力先进制程，将会为半导体设备市场带来新增量。国产替代背景下，以中芯国际、长江存储、长鑫存储等为代表的国内厂商加速追赶先进制程。以中芯国际为例，公司 14nm 工艺已在 2019 年第四季度量产，半导体设备国产化背景下公司有望持续探索先进制程。根据中芯国际招股说明书数据，14nm 技术节点的设备投入成本约为 90nm 的 2.9 倍。随着国内晶圆厂在更先进制程上的持续布局，以及国产设备厂商的顺利研发，未来国内设备需求量有望显著提升。

下游晶圆厂持续扩产叠加国产替代加速，中国大陆半导体设备市场快速发展。在国内晶圆厂加速扩产以及全球产业链转移带动下，2020 年中国大陆地区的半导体设备销售额达到 296.2 亿美元，占比 28.9%，位列全球第一。但从目前来看，国内晶圆厂距离满足自主可控要求仍存在较大差距，且在先进制程领域仍需要持续的技术突破，因此我们认为，未来中国大陆地区的晶圆厂资本支出仍将保持增长态势。

我国集成电路制造设备领域自给率较低，国产替代仍存在较大空间。中国半导体设备销售规模不断增长，但整体国产化率还处于较低水平，目前中国半导体专用设备仍主要依赖进口。根据中国电子专用设备工业协会的数据，2018 年国产半导体专用设备销售额为 109 亿元，自给率约为 13%，在集成电路制造设备领域自给率更低，目前光刻、涂胶显影设备等产品与国外仍存在较大差距，中国半导体专用设备公司发展潜力巨大。

（二）涂胶显影需求旺盛，公司立足后道迈向前道市场

国内头部封测厂加速布局先进封装领域，拉动公司后道涂胶显影设备需求快速增长。摩尔定律放缓背景下，封装环节对于提升芯片整体性能越来越重要，未来封测环节或将复制晶圆代工环节的发展路径，即先进封装市场规模快速提升。国内封测厂也纷纷布局先进封装领域，带动后道涂胶显影设备需求快速增长。公司涂胶显影设备在后道先进封装领域的竞争力极强，已作为主力量产设备用于台积电、长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技等国内头部厂商，未来有望持续受益于先进封装产能扩张。

在 Mini LED、Mirco LED 等新型显示技术带动下，公司小尺寸涂胶显影机迎来新机遇。 Mini LED技术逐步产业化，同时三安光电等头部厂商正在积极布局Micro LED显示技术，抢占市场先机。根据洛图科技预测，全球 Mini LED 市场规模将从 2018 年的 0.8 亿美元增长至 2025 年的 15.1 亿美元。小尺寸涂胶显影机作为 LED 芯片制造的必备设备，有望充分受益于 Mini LED 市场的高增长。公司在 LED 等小尺寸领域已精耕多年，技术积累丰富且客户群体广泛，未来有望充分受益 Mini LED 发展机遇，巩固市场优势地位。

中国大陆地区的涂胶显影设备市场规模超过 10 亿美元，但国产替代仍存在巨大空间。下游晶圆厂加速扩产，2021 年中国大陆地区的半导体设备销售额增长至 296.2 亿美元。根据华经情报网数据，涂胶显影设备价值量在前道设备中占比 3.8%，测算可得 2021 年中国大陆地区的涂胶显影设备市场规模约为 11.26 亿美元。芯源微作为唯一能够实现前道涂胶显影设备产业化的国产厂商，2021 年 1-9 月前道涂胶显影及清洗设备新签订单金额为 3.10 亿元，目前收入及订单仍处于较低水平，国产替代空间巨大。

公司积极推进工艺研发验证，产品系列有望实现中国大陆地区前道涂胶显影市场全覆盖。根据芯源微业绩说明会数据，在我国前道涂胶显影市场中，Offline、I-line、KrF+ArF、 ArFi 设备的价值量占比分别为 20%、15%、35%、30%。截至 2021 年底，公司 Offline、 I-line 设备均已实现量产销售，KrF 设备已通过客户 ATP 验收，ArF 及 ArFi 设备正在研发验证过程中。未来随着工艺的突破及客户端验证的推进，公司可触达市场较目前有望大幅扩展，最终实现中国大陆地区前道涂胶显影市场的产品全覆盖。

公司通过定增扩产摆脱产能桎梏，前道涂胶显影业务或迎来快速收获期。公司 2021 年启动定增项目，计划募资 10 亿元用于上海临港研发及产业化等项目建设，项目建设期为 30 个月，项目达产后将大幅提高公司前道涂胶显影设备的生产交付能力。此外，公司前期 IPO 募投项目——“高端晶圆处理设备产业化项目”预计将于 2022 年 6 月 30 日投产。若 IPO 及定增项目均能顺利进行，公司预计全面达产后其前道涂胶显影设备年销量将提升至 60 余台，对应年销售规模或超 15 亿元，推动公司整体营收迈上新台阶。

（三）单片化学清洗机加速研发，市场覆盖率逐步扩大

半导体清洗设备市场规模呈逐年增长态势，其中单片清洗设备是目前市场的绝对主流。根据盛美上海招股说明书数据，清洗设备销售额在半导体专用设备市场中占比约为 6%，我们据此估计 2021 年中国大陆地区的清洗设备市场规模约为 17.77 亿美元。根据华经产业研究院数据，2019 年单片清洗设备、槽式清洗设备的占比分别为 74.63%、18.10%，我们测算 2021 年中国大陆地区的单片清洗设备和槽式清洗设备的市场规模分别为 13.25 亿美元和 3.21 亿美元，预计未来国内清洗设备市场仍将保持逐年增长态势。

公司前道单片清洗设备已获批量重复订单，技术达到国际先进水平并成功实现国产替代。公司 2019 年前道用单片式清洗设备出厂并在中芯国际深圳厂进行设备工艺验证，2020 年已在国内多个重点客户处通过验证，2021 年在扬杰科技、青岛芯恩、上海积塔等多家国内重要晶圆厂实现批量应用。目前公司单片式清洗机 Spin Scrubber 设备得技术已达到国际先进水平，正在下游客户中加速进行国产替代。

公司优化已有产品并积极布局前道单片化学清洗设备，逐步扩大清洗设备市场覆盖率。根据公司在研项目情况，公司未来还将继续优化设备单元和整机设计，提升产品的技术等级和应用范围，以缩小和国外厂商产品在可靠性和稳定性等方面的差距。除此之外，公司还通过定增募集资金以布局前道单片式化学清洗机，相比于物理清洗机，化学清洗机能适用多种清洗液类型，覆盖的工艺环节更为广泛，可应用于更高工艺等级的前道晶圆制造领域，对未来公司单片清洗机的市场覆盖率和成长空间均有积极作用。

四、关键假设与盈利预测

我们进行盈利预测的关键假设为：1）半导体设备行业持续高景气，下游晶圆厂积极扩产，同时上游零部件供应充足，公司前道设备在客户端验证顺利；2）国际贸易关系相对稳定，国内晶圆厂国产替代动力充足；3）行业竞争格局保持相对稳定，短期内不存在竞争加剧的风险。我们预计 2022-2024 年公司营业收入为 13.21/19.00/25.90 亿元，整体毛利率水平分别为 39.3%、40.4%、41.1%，具体分业务看：

1）光刻工序涂胶显影设备：公司涂胶显影设备在集成电路前道晶圆加工环节已获得了多个前道大客户订单及应用，实现小批量替代；在集成电路制造后道先进封装、化合物、MEMS、LED 芯片制造等环节，作为国内厂商主流机型已广泛应用在国内知名大厂，成功实现国产替代。我们预计 2022-2024 年公司光刻工序涂胶显影设备销量增速分别为 28%/18%/10%，单价增速分别为 9%/26%/30%，毛利率为 40.0%/40.0%/40.0%。其中单价提升较快主要是由于公司前道市场已实现突破，前道涂胶显影设备单价远高于后道市场，未来前道设备放量将带动产品单价快速提升；毛利率提升主要是考虑到前道设备放量后，规模效应及零部件逐步国产化后将带动设备毛利率水平提升。

2）单片式湿法设备：公司集成电路前道晶圆加工领域用单片式清洗机 Spin Scrubber 设备已经达到国际先进水平，在国内多个重要客户处获得批量重复订单，成功实现国产替代。在先进封装、化合物、MEMS、LED 芯片制造等环节，公司单片式湿法设备作为主流机型已得到批量应用。我们预计 2022-2024 年公司单片式湿法设备销量增速分别为 77%/36%/28%，单价增速分别为 14%/4%/2%，毛利率为 37.0%/40.0%/42.0%。其中单价及毛利率提升主要是由于公司前道单片物理清洗性能可以达到国际先进水平，放量速度较快，产品结构改善将带动单片式湿法设备的单价及毛利率提升。

3）其他设备及其他业务：公司其他设备及其他业务对业绩贡献较低，我们假设 2022-2024 年公司其他设备及其他业务销量、单价及毛利率与 2021 年持平。

（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。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站