富创精密研究报告半导体设备零部件国产龙头

(报告出品方/作者:德邦证券,陈海进、徐巡)

1.公司聚焦半导体设备精密零部件,打入先进工艺制程

1.1.国内半导体设备精密零部件龙头企业,技术实力出众

富创精密成立于年,是国内半导体设备精密零部件的领军企业,也是全球为数不多的能够量产应用于7纳米工艺制程半导体设备的精密零部件制造商。公司专注于金属材料零部件精密制造技术,掌握了高水平的精密机械制造、表面处理特种工艺、焊接、组装、检测工艺。产品包括工艺零部件、结构零部件、模组产品和气体管路四大类,覆盖集成电路制造中刻蚀、薄膜沉积、光刻及涂胶显影等环节设备。公司客户覆盖多家国内外龙头厂商。公司于年成为全球半导体设备龙头公司应用材料的合格供应商,并在年成为其全球战略供应商,此外公司客户还包括东京电子、HITACHIHigh-Tech和ASMI、北方华创、屹唐股份、中微公司、拓荆科技等全球半导体设备龙头厂商和主流国产半导体设备厂商。公司曾于年和年两次牵头承担了国家“02重大专项”,进行精密零部件工艺的技术攻关。

1.2.公司高管团队及核心技术人员具有丰富半导体设备产业经验

郑广文为公司实际控制人,沈阳先进为公司第一大股东。郑广文直接持有公司4.78%股权,且担任董事长、总经理,对公司生产经营和重大决策具有实际控制力,为公司实际控制人。沈阳先进持有公司16.91%股权,为公司第一大股东,是公司实际控制人郑广文投资半导体产业的控股平台。公司第二大股东宁波祥浦持有16.17%股权;上海国投持有13.67%股权,为第三大股东。宁波芯富为公司员工持股平台,持股2.87%。公司高管及核心员工通过参与战略配售持股1.54%,中信证券投资有限公司参与战略配售持股1.94%。公司拥有沈阳融创、北京富创、南通富创、富创研究院、沈阳强航5家境内控股子公司,美国富创、日本富创2家境外全资子公司和上海广川、芯链融创2家境内参股公司。

公司高管团队及核心技术人员具有丰富半导体设备产业经验。公司创始人年开始涉足高端精密制造领域,具备20年行业经验。公司副总经理倪世文年开始进入精密制造行业,具备近25年行业经验。公司核心技术人员均具备近10年或以上相关经验。

公司产品包括工艺零部件、结构零部件、模组产品和气体管路四类。工艺零部件制程最为复杂,在半导体设备中与晶圆直接接触或直接参与晶圆反应,要求具备高精度、高洁净、超强耐腐蚀等特点。结构零部件在半导体设备中起到链接、支撑和冷却等作用,不与晶圆直接接触,工艺制程相对简单。气体管路用于传送半导体设备中的特殊工艺气体,特殊工艺气体具有腐蚀性强、毒性等特点,因此对管路的密封性和耐腐蚀性要求较高,工艺制程相对标准化程度高。模组产品是将公司生产的工艺零部件、结构零部件、气体管路和外购的电子标准件等进行装配,形成半导体设备所需的模组产品,其中单个零部件性能和模组整体性能都要满足客户要求。

公司工艺零部件产品性能优越,已应用于7nm制程半导体设备。工艺零部件是半导体设备中晶圆制备工艺的关键零部件,具备高精密、高洁净、超强耐腐蚀能力等特点。公司代表产品包括腔体(按使用功能分为过渡腔、传输腔和反应腔)、内衬和匀气盘,主要应用于刻蚀设备和薄膜沉积设备,已应用于7纳米制程半导体设备。

公司结构零部件产品主要包括托盘轴、铸钢平台、流量计底座、定子冷却套和冷却板,主要应用于化学机械抛光设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备、制造显示面板的薄膜沉积设备和涂胶显影设备。结构零部件对平面度、平行度有较高要求,部分结构零部件需要具备高洁净、强耐腐蚀能力等特点。

公司模组产品主要包括离子注入机模组、传输腔模组、过渡腔模组、刻蚀阀体模组及气柜模组。公司离子注入机模组主要应用于离子注入设备,承载离子注入技术;传输腔模组应用于刻蚀设备和薄膜沉积设备,核心作用和传输腔相同;过渡腔模组同样主要应用于刻蚀设备和薄膜沉积设备,核心作用和过渡腔相同;刻蚀阀体模组应用于刻蚀设备,用来控制反应强压力平衡;气柜模组主要应用于刻蚀设备、薄膜沉积设备、离子注入设备,用于传输特种工艺气体。公司的传输腔模组、过渡腔模组、刻蚀阀体模组和气柜模组产品均通过国际主流客户认证;离子注入机产品方面,部分境内厂商同样能为主流国内客户提供该产品,但具体产品类别与公司存在一定差异,竞争格局相对分散。

公司气体管路产品主要应用于刻蚀设备、薄膜沉积设备和离子注入设备。由于晶体加工过程中的气体具有纯度高、腐蚀性强及毒性等特点,对管路的密封性和洁净度等要求高,公司利用超洁净管路焊接技术及清洗技术并结合专属生产设备及自制工装来保证气体传输过程中的洁净度和密封性。

公司曾承担国家“02重大专项”项目及国家智能制造新模式应用项目,实现半导体设备部分精密零部件国产化的自主可控,并有效转化为公司产品。和年,公司作为责任单位,两次承担了国家“02重大专项”,分别是“IC设备关键零部件集成制造技术与加工平台”和“基于焊接和表面涂覆技术的大型铝件制造技术开发”项目。两次项目分别申请专利27项和83项,并且将专利有效转化为公司核心技术产品。此外,公司在年承担国家智能制造新模式应用项目,期间形成多项专利。

1.3.营业收入、毛利率稳定增长,期间费用率持续优化

公司营业收入及扣非归母净利均保持快速增长。在行业景气度回升及半导体设备国产化趋势下,公司营业收入快速提升,从年2.25亿元增长到年8.43亿元,期间CAGR为55%;H1继续保持高速成长,取得5.98亿元营收,同比增长73%。扣非归母净利方面,年亏损扩大导致扣非归母净利出现较大变动,年以来实现快速增长,//H1分别同比增长%/%/%,并于H1实现扣非归母净利为0.74亿元。

结构零部件是公司营收主要来源,大陆地区在年已成为公司最大收入市场。按产品类别分类,公司营业收入主要来自结构零部件。年,结构零部件在营收中占比42.44%,但占比呈现下降趋势。气体管路产品占比提升较快,从年2.24%提升至年16.62%,主要系气体管路产品近年通过客户A、北方华创等核心客户认证后,持续量产供货。按产品用途分类,应用于半导体设备的产品占比逐年提高,从年69.7%提高至年的88.22%。按市场区域分类,公司来自于大陆地区市场营收占比逐渐提高,年开始发展大陆市场,到年大陆地区已成为最大市场,在营收中占比达到39.32%。在半导体设备国产化趋势下,预计公司来自大陆的营收占比将持续提升。

年,公司7nm及以下制程产品占比为2.52%,未来占比或将提升。年,公司7nm及以下产品占比8.42%,年下降到2.52%,主要原因系年公司向TOCALO出售量较大,年为平衡下游需求和自身存货,TOCALO降低了相关产品采购,同时年公司内销比例提高,而内销产品均采用7nm以上制程。我们预计随着下游设备厂商更多采用先进制程,公司7nm及以下制程产品占比长期或将呈现上升趋势。

公司主营业务毛利率维持在30%-35%之间,应用于半导体设备产品毛利率更高,外销产品毛利率高于内销。随着公司产能利用率提升,公司及年主营业务毛利率均为31%左右,较年有大幅提升。分产品来看,除模组产品外,公司工艺零部件、结构零部件及气体管路毛利率相近,及年均在35%左右,模组产品外购原材料成本占比较高,因此毛利率较低,年为22.19%,但随着公司规模效应显现,模组产品毛利率在不断提升。分产品用途来看,应用于半导体设备的产品毛利率更高,在30%以上。分市场区域来看,外销产品毛利率高于内销,在35%左右,内销毛利率较低原因主要系国内半导体设备技术先进性和稳定性仍需完善,价格较低,公司为保障国内市场供应,接受一定低毛利定价。

受益于规模效益,公司期间费用率不断优化。-年公司期间费用率从34.05%降低到19.62%,公司销售费用率、管理费用率及财务费用率均呈现下降趋势。公司研发费用率高于可比公司,主要系可比公司规模远大于公司同时公司高度重视研发投入。

公司模组产品单价最高,多因素影响各类别产品单价波动。公司模组产品价格最高,主要原因系模组产品需要外购电子标准件、机械标准件,并结合自产工艺及结构零部件、气体管路进行组装。公司模组产品年单价下降主要原因系当年刻蚀阀体模组虽然销量增长,但销量占比有所下降,但毛利率因规模效应未受到影响。公司结构零部件产品单价逐年提升,主要原因系公司更多承接加工精度高、结构复杂的高单价产品。公司工艺零部件产品年单价出现下滑,主要原因系当年工艺零部件内销比例增加,公司为保证国内半导体设备供应,接受内销产品的低毛利率定价,当年人民币升值亦有一定影响,但规模效益影响下,单位成本下降,毛利率受影响较小。公司气体管路产品价格波动主要受产品结构变化影响。

公司客户包括全球半导体设备龙头和国内主流半导体设备厂商,国内客户占比逐渐提升。公司最大客户为客户A,且公司前五大客户中帆宣科技和TOCALO的最终客户均为客户A。-年,公司最终销往客户A的销售收入占营业收入比例为75.24%、74.54%和58.26%,呈降低趋势。除客户A外,公司还与东京电子、HITACHIHigh-Tech、ASMI等全球半导体设备龙头厂商保持合作。国内客户方面,公司与北方微电子、华海清科、拓荆科技等设备厂商都签订框架协议,国内客户还包括北方华创、屹唐股份、中微公司、芯源微等主流国产半导体设备厂商。公司内销收入占比逐年提高,从年15.34%提升至年39.32%。

公司与主要客户维持深度合作,通过主要客户的多项产品认证并实现量产。公司累计通过客户A的39项大类特种工艺认证,且-年累计通过其超过2,项首件认证,同期交付量产产品超过3,种。-年,公司累计通过北方华创超过2,项首件认证,同期交付量产产品超过2种。公司和华海清科、拓荆科技、客户B及客户C同样维持紧密合作。半导体设备厂商对所选用的精密零部件要求较为严格,一旦确定合作关系往往长期深度绑定,随着合作时间延长,公司更多产品将通过认证并实现量产。

2.半导体设备零部件市场规模大,国产厂商份额低

2.1.半导体设备零部件包括机械、光学等六大类,零部件制造工艺技术不断优化

半导体设备零部件包括机械类、气体/液体/真空系统类、光学类、机电一体类、电气类和仪器仪表类。机械类半导体设备零部件是应用最广,市场份额最大的零部件类别。在设备中起到构建整体框架、基础结构、晶圆反应环境等作用。主要包括金属工艺件、金属结构件、非金属机械件,可应用于所有设备。在半导体设备市场占比12%,占半导体设备成本比例为20%-40%。气体/液体/真空系统类半导体设备零部件用于传输和控制特种气体、液体和保持真空状态,包括气体输送系统类、真空系统类和气动液压系统类。应用于薄膜沉积、刻蚀和离子注入等干法设备及化学机械抛光、清洗等湿法设备。在半导体设备市场占比9%,占半导体设备成本比例为10%-30%。

光学类半导体设备零部件主要功能为控制和传输光源,包括光学元件、光栅、激光源、物镜等,应用于光刻设备、量测设备等。在半导体设备市场占比8%,占半导体设备成本比例为55%。机电一体类半导体设备零部件主要作用是晶圆装载、传输、运动控制、温度控制,主要包括EFEM、机械手、加热带、腔体模组等,可应用于所有设备,其中双工机台和浸液系统仅用于光刻设备。在半导体设备市场占比8%,占半导体设备成本比例为10%-25%。电气类半导体设备零部件主要作用是控制电力、信号、工艺反应制程,主要包括射频电源、射频匹配器等,可应用于所有设备。在半导体设备市场占比6%,占半导体设备成本比例为10%-20%。仪器仪表类半导体设备零部件主要功能为控制和监控流量、压力、真空,包括气体流量计、真空压力计等,可应用于所有设备。在半导体设备市场占比1%,占半导体设备成本比例为1%-3%。

半导体零部件制造过程中的重要技术包括精密机械制造技术、表面处理特种工艺技术和焊接技术等,以满足半导体设备高精密、高洁净、超强耐腐蚀能力、耐击穿电压要求,并提高生产效率。

(1)精密机械制造技术

精密机械制造技术需要围绕精准的加工工艺路线和程序、材料科学及材料力学与零件结构和加工参数的匹配,制造方法与产业模式的匹配,来输出高精密的产品,进而满足半导体设备对精密零部件的高精密和高洁净需求。精密零部件制造商在满足客户半导体设备功能性需求的同时,通过对机械制造精度的把握来提升半导体设备的性能及使用寿命。

(2)表面处理特种工艺技术

随着半导体设备工艺制程越发先进,对于精密零部件的高洁净、超强耐腐蚀、耐击穿电压等性能要求逐渐提高,表面处理特种工序可实现上述要求。表面处理特种供需分为干式制程和湿式制程,干式制程包括抛光、喷砂及喷涂等;湿式制程包括化学清洗、阳极氧化、化学镀镍以及电解抛光等。

(3)焊接技术

半导体设备精密零部件对焊接技术的要求包括结构上满足零部件的尺寸和密封需求,并要求焊接区域的零气孔、零裂纹、零瑕疵,保证半导体设备零部件的产品性能及使用寿命。

2.2.半导体设备零部件市场规模大,国内厂商大有可为

我们通过如下方法测算半导体设备零部件的市场规模。具体方法为,测算半导体设备零部件在半导体设备市场中的占比=半导体设备的销售成本率(1-毛利率)*半导体设备成本中直接材料占比*原材料中零部件占比。我们以拓荆科技和华海清科数据为例进行具体测算。-Q3,拓荆科技直接材料成本占主营业务成本比例为88%-95%,年1-9月,零部件在材料成本中占比约为97%,H1毛利率为46.76%;-年,华海清科直接材料成本占主营业务成本比例在93%左右,年,零部件在材料成本中占比约为97%,H1毛利率为47.03%。综合考虑拓荆科技和华海清科数据,假设设备厂商毛利率为47%,直接成本占比为92%,零部件成本在材料成本占比为97%,可得设备零部件占设备收入比例为47%,并以此作为半导体设备零部件占半导体设备市场比例。根据SEMI数据,预测年全球半导体设备市场规模为亿美元,年将达到亿美元。按照零部件在设备收入中47%占比进行推测,全球半导体设备零部件年市场规模将达到亿美元,年将达到亿美元。

富创精密所涉及的半导体设备精密零部件年全球市场规模约为亿美元,或将达到亿美元。年公司目前涉及的半导体设备精密零部件全球市场规模约为亿美元,约占当年全球半导体设备市场规模的22%。根据SEMI预测,年全球半导体设备市场规模将达到1,亿美元,假设比例不变,年公司主要产品全球市场规模预计将超过亿美元。

海外龙头主导全球半导体设备零部件市场。根据VLSI数据,年全球前十大半导体零部件设备厂商均为海外企业,海外龙头企业产品类别主要集中在光学类、仪器仪表类、电气类和气体/液体/真空系统类等技术难度较高的方向。全球前十大半导体设备零部件企业具体包括ZEISS(光学类)、MKS(仪器仪表类、电气类)、Edwards(气体/液体/真空系统类)、AdvancedEnergy(电气类)、Horiba(仪器仪表类)、VAT(气体/液体/真空系统类)、Ichor(气体/液体/真空系统类)、UltraCleanTech(气体/液体/真空系统类)、ASML(光学类)和EBARA(气体/液体/真空系统类)。

半导体设备零部件整体国产化率较低,技术和性能与国外竞品存在差距,部分技术突破难度大。半导体设备零部件整体国产化率低,分品类来看,机械类产品国产化率相对较高,气体/液体/真空系统类国产化率处于中等水平,电气类、仪器仪表类及光学类国产化率较低,各品类高端产品国产化率均较低或尚未实现国产化。以晶圆设备零部件为例,只有石英、边缘环、气体喷淋头等少数品类国产化率超过10%,其余品类国产化率仍然较低。产品性能方面,各品类技术难度高的环节均和国外竞品存在差距,部分技术突破难度较大,部分产品虽然已实现技术突破,但是产品稳定性和一致性与国外竞品差距较大。

2.3.公司全球份额有很大提升空间

公司主要产品全球市占率较低。公司年涉及的工艺零部件、结构零部件、模组产品和气体管路四大类产品全球市场规模合计约亿美元。据此数据测算,目前公司主要产品的全球市场占有率不足1%,仍有较大成长空间。可比公司中,超科林全球市占率超10%,京鼎精密、Ferrotec全球市占率分别为3%和2%左右。半导体设备零部件行业较为分散原因主要系半导体设备结构复杂,对稳定性、一致性和加工精度有较高要求,导致精密零部件制造工序较为繁琐,技术难度高,资金和研发投入门槛较高,行业内多数企业只

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