中微公司深度解析：ICP开启刻蚀第二成长曲线-打造泛半导体平台

1、中微公司深度解析：ICP开启刻蚀第二成长曲线_打造泛半导体平台一、21H1营收和利润维持快速成长，刻蚀设备为主要驱动力中微公司为国产半导体设备龙头，主营业务包括刻蚀设备和MOCVD设备。中微成立于2004年，公司主要业务是开发大型真空的微观器件工艺设备，包括等离子体刻蚀设备和薄膜沉积设备。其中等离子体刻蚀设备又可以分为电容性等离子体刻蚀设备（CCP）和电感性等离体刻蚀设备（ICP）。CCP主要用于刻蚀氧化物、氮化物等硬度高、需要高能量离子反应刻蚀的介质材料。ICP主要用于刻蚀单晶硅、多晶硅等材料。通过核心技术的创新，公司的产品已达到国际先进水平。公司的等离子体刻蚀设备已应用在国际一线客户从65

2、纳米到14纳米、7纳米和5纳米及其他先进的集成电路加工制造生产线及先进封装生产线。公司MOCVD设备在行业领先客户的生产线上大规模投入量产，公司已成为世界排名前列的氮化镓基LED设备制造商。公司2016-2020年营收呈现稳步增长趋势，CAGR高达30.12%。分产品来看，1）刻蚀设备贡献主要成长动力，2016-2020年营收CAGR高达22.36%，公司为国内刻蚀设备龙头厂商，凭借双反应台配置的高生产效率及国际领先的性能在国内主流晶圆厂刻蚀设备份额不断提升；2）MOCVD在2016-2018年呈现高增长，营收从2016年的0.16亿增长至2018年的8.32亿，CAGR高达276.61%，主

3、要系公司MOCVD市场份额大幅提升所致。2019年后全球LED进入下行周期，LED厂商纷纷削减资本支出，带来MOCVD营收下滑。21H1公司营收增长进一步提速，行业高景气+ICP新品推出助力刻蚀设备营收高增长。21H1公司实现营收13.39亿元，同比提升36.82%，其中刻蚀设备达8.58亿元，同比提升83.79%，一方面由于全球晶圆厂加速扩产带来刻蚀设备需求量大幅提升，另一方面ICP新品的快速放量也带来刻蚀设备的高增长。21H1公司MOCVD设备达2.19亿元，同比下滑10.08%，主要系LED行业景气度依旧疲软。2021年上半年新签订单金额达18.89亿元，同比增长超过70%，且有部分Mi

4、ni LED MOCVD设备规模订单已进入最后签署阶段，有望带来新的营收增量。分产品毛利率来看，刻蚀设备毛利率位于40%-50%区间，MOCVD降价策略导致整体毛利率走低，21H1有所回升。16-18年公司毛利率整体呈下滑趋势，主要由于MOCVD设备业务上公司为保持扩大市场份额和提升销售额，策略性地降低产品销售价格所致。16-18年MOCVD毛利率从33.82%下滑至26.33%。21H1 MOCVD毛利率回升至30.77%，拉动整体毛利率提升至40.92%。公司经营性净利润相对承压，主要系较高的销售费用率和研发费用率。自2004年成立以来公司曾经历长时间的亏损，主要由于高端半导体设备研发周期

5、长、研发投入大，以及过去国内半导体市场需求不足。2017年开始公司扭亏为盈归母净利润回正，但是扣非归母净利润依旧为负。2018年首次实现扣非归母净利润为正，2018-2020年扣非净利率为6.34%/7.60%/1.01%。公司总体利润率为个位数，主要系公司毛利率水平为40%，而三费率+研发费率就高达30%以上（其中研发费用率一般为5%-15%，销售费用率10%-16%左右，管理费用率6-10%）。2020年公司归母净利润大幅提升至4.92亿元，原因系2020年政府补助相较2019年增加2.26亿元；2020年中芯国际科创板股票投资公允价值变动收益约2.62亿元。然而，剔除政府补助和公允价值变

6、动等非经常性损益，2020年扣非归母净利润同比不升反降，原因系2020年公司增加股份支付费用1.24亿元。2020年公司实施股权激励计划，20-24年预计分别分摊1.26/1.61/0.85/0.42/0.11亿元。股份支付费用纳入经常性损益，影响当期利润。剔除股份支付费用后公司2020年扣非归母净利润为1.47亿元，与19年基本持平。21H1公允价值变动损益和政府补助持续推高公司归母净利润，剔除非经常性影响公司利润端表现良好。21H1公司归母净利润为3.97亿元，同比提升233.17%；扣非归母净利润0.62亿元，同比提升53.35%。1）归母净利润同比增速大于扣非归母净利润原因包括：21H

7、1公允价值变动损益为1.71亿元。计入当期损益的政府补助（非经常性损益）较上年同期增加约1.44亿元。2）剔除股份支付费用后的扣非归母净利润：21H1增长迅速，达2.06亿元，已经超过20年全年（1.47亿元）。二、全球设备高景气行情下，本土设备厂商充分受益于1、全球主流晶圆厂上修Capex，北美和日本设备出货数据彰显设备高景气代工龙头产能利用率及资本支出维持较高水平。据Gartner预测，2021年全球半导体资本支出将达1419亿美元，同比增长28.4%；根据法说会指引，台积电等代工龙头资本开支在2021Q1与Q2维持高水平，出于对市场需求的良好预期，代工龙头对Q3乃至全年资本支出指引向好，

8、将带来营收与毛利率增长。北美及日本半导体设备出货额维持高位。1）北美：2021年以来半导体设备出货额突破30亿美元，6月份再创新高，达到36.71亿美元。2021H1半导体设备出货额同比增速29%-59%，环比增速2%-14%。2）日本：2021年5月份达到300亿日元高峰后略有回调，但依旧保持在240亿日元高位，2021H1半导体设备出货额同比增速6%-50%，环比增速-18%-30%。3）SEMI预测2021年全球半导体设备市场规模同比7%-12%，乐观状况下有望突破800亿美元。2、中国本土晶圆厂加速扩产，设备需求量占比逐年提升中国大陆设备市场规模持续提升，目前仅次于韩国。18Q1到21

9、Q1，全球半导体设备销售额（季度）从169.9亿美元提升至235.7亿美元，中国大陆市场占比从15.54%提升至25.29%，市场规模不断扩大。2020Q2、Q3、Q4中国大陆设备市场规模曾位居全球第一。21-22年存储需求复苏，韩国半导体设备市场规模快速扩大，占比领先全球，但中国大陆市场仍然维持在59.6亿美元高位。国内代工和存储厂商扩产力度持续。中芯国际、华虹、士兰微等企业持续推进产能扩张，拟新增月产能超过80万片。根据各公司所发布的公开信息，2021-2024年国内拟投入超过5000亿元建设新产能，年均超1000亿元。3、国产设备厂商在手订单充足，季度收入同比高增长2020年以来国内设备

10、厂商季度营收维持高增长，21H1预收款超50亿元，在手订单充足。一方面我国大陆地区为半导体产业转移的目的地，另一方面在重要领域实现自主可控成为国家重要战略布局，由此国内设备厂商充分受益于设备需求高景气行情，季度营收同比增速不断提升，21Q2达到47.23%，同时截止21Q1合同负债预收款达到53.97亿元，设备厂商订单量快速增多，在手订单充足。在设备订单饱满的高景气度行情下，本土设备厂商积极募资扩建产能，各厂商均布局未来3-5年募投规划，部分厂商产能扩张超100%。三、中微CCP刻蚀进入国内外主流晶圆厂，新品ICP有望加速放量1、全球刻蚀设备市场规模持续扩张，中微市占率国内第一，全球前十等离子

11、体刻蚀设备市场增长迅速，2021年预计达到179亿美元。小线宽下采用多重模版工艺，3D结构下增加叠堆层数等因素使得制造过程中刻蚀次数增加，对刻蚀的要求也提高，刻蚀设备市场需求持续提升。据Gartner 21Q2数据，19-22年全球刻蚀设备市场预计从109亿美元提升至197亿美元，CAGR为15.95%，其中21年预计达到179亿美元。细分产品来看，2020年CCP市场规模约48亿美元，ICP市场规模约76亿美元。近年来线宽下降，线宽控制和精度要求提升，ICP相较CCP优势明显，占比提升。中微全球市场份额挤进全球前十，国内第一，行业龙头地位稳固。根据Gartner统计数据，2020年前三大厂商

12、泛林半导体、东京电子及应用材料合计占有全球干法刻蚀设备领域90.24%的市场份额，市场格局高度集中，寡头垄断现状较难打破。中微与屹唐半导体、北方华创同为国内为数不多可以量产刻蚀设备的厂商。2020年公司全球市场占有率约1.37%，排名第六。在国内，中微公司市场份额达到20%，仅次于泛林半导体，高于北方华创等同行业可比公司。当前公司刻蚀设备已用于三星电子、长江存储等国内外知名存储芯片制造企业客户。中微是国内唯一实现CCP和ICP两种刻蚀技术路线的公司，覆盖65-5nm制程。CCP方面，中微公司从2004年建立起首先着手开发甚高频去耦合的CCP刻蚀设备Primo D-RIE，到目前为止已成功开发了

13、双反应台Primo D-RIE，双反应台Primo AD-RIE和单反应台的Primo AD-RIE三代刻蚀机产品，涵盖65纳米、45纳米、32纳米、28纳米、22纳米、14纳米、7纳米到5纳米关键尺寸的众多刻蚀应用。2021年6月15日公司交付首台8英寸CCP刻蚀设备。ICP方面，从2012年开始开发ICP刻蚀设备，到目前为止已成功开发出单反应台的Primo nanova刻蚀设备。公司ICP刻蚀设备主要是涵盖14纳米、7纳米到5纳米关键尺寸的刻蚀应用。当前公司刻蚀产品覆盖了65-5nm制程产品，随着制程演进的节奏不断进行迭代，维持了公司产品的市场竞争力。公司拥有CCP、ICP单双台机完整系列

14、，应用范围广泛。在逻辑集成电路制造环节，公司开发的高端刻蚀设备已运用在国际知名客户最先进的生产线上并用于7纳米器件中若干关键步骤的加工；同时，公司根据先进集成电路厂商的需求开发5纳米及更先进的刻蚀设备和工艺。在3D NAND芯片制造环节，公司的电容性等离子体刻蚀设备技术可应用于64层的量产，同时公司根据存储器厂商的需求正在开发96层及更先进的刻蚀设备和工艺。公司的刻蚀设备可以覆盖绝大部分刻蚀应用。2、CCP设备进入国内外主流晶圆厂，市场份额持续提升公司CCP刻蚀设备技术达到国际先进水平。以逻辑电路中离子注入有机掩模层刻蚀应用为例，公司的Primo AD-RIE-e在关键性能参数上达到国际同类设

15、备水平。CCP刻蚀设备产品打入国内外主流工厂，市场占有率行业领先。公司Primo AD-RIE、Primo SSC ADRIE、Primo HD-RIE等产品批量应用于国内外一线客户的集成电路加工制造生产线。在国内领先的3D NAND和逻辑晶圆厂中，中微CCP介质刻蚀机市占率超过30%；在中国台湾领先的晶圆厂和存储厂中，中微公司已经占到市场份额的前三位。CCP反应台装机数保持稳定增长态势，已有超1700个反应台进入产线开始生产。2010-2020年公司CCP反应台装机台数CAGR达33.45%，截止2020年底公司已有1700个反应台，在54个芯片制造公司的73条产线全面量产，累计装机台数保持

16、了平均每年31%的增长率。公司持续升级硬件性能，积极开发新品，CCP稳定增长态势有望延续。在先进逻辑电路方面，公司持续升级硬件性能，成功取得5纳米及以下逻辑电路产线的重复订单。在存储电路方面，公司的刻蚀设备在64层及128层3D NAND的生产线得到广泛应用。随着3D NAND芯片制造厂产能的迅速爬升，该等产品的重复订单稳步增长。同时，公司积极布局动态存储器的应用，并开始工艺开发及验证。3、ICP经过客户端验证，产品进入加速放量阶段ICP主要用于刻蚀尺寸小、软、薄的材料，与CCP适用场景不同。根据被刻蚀材料类型的不同，干法刻蚀主要是刻蚀介质材料（氧化硅、氮化硅、二氧化铪、光刻胶等）、硅材料（单

17、晶硅、多晶硅、和硅化物等）和金属材料（铝、钨等）。电容性等离子体刻蚀主要是以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；而电感性等离子体刻蚀主要是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。这两种刻蚀设备涵盖了主要的刻蚀应用。ICP有望取代传统的CCP成为市场主导的刻蚀设备。由于微观器件越做越小，薄膜厚度越来越薄，线宽控制越来越严，ICP刻蚀机取代以往的CCP刻蚀设备成为市场规模占主导地位的设备。2020年CCP市场规模约48亿美元，ICP市场规模约76亿美元。中微公司ICP可以覆盖绝大部分的刻蚀应用。公司的ICP刻蚀设备主要是涵盖14纳米、7纳米到5纳米关键

18、尺寸的刻蚀应用，应用于DRAM、3D NAND、Logic等多个领域。在电感性等离子体源的开发中，公司创造性地设计了新型电感线圈架构，极大减少电容性耦合引起的不良作用。公司ICP刻蚀设备Primo nanova逐步趋于成熟，成功取得客户重复订单。新推出的Primo nanova产品在10家客户的生产线上进行验证，已有超过50个工艺在客户的生产线上达到指标要求，且持续扩大应用验证范围。2020年开始，Primo nanova产品逐步取得客户的重复订单。尤其是2020年下半年，在国内存储客户的扩产带动下，该产品的销售取得较大进展。公司ICP设备nanova经过长时间验证及小批量出货后逐渐进入出货爆

19、发期。公司2018年推出ICP刻蚀机，2019年之后反应腔数增长速度提升，2021-2022年产品有望加速放量。截止2020年底，公司的ICP设备Primo Nanova设备已有55个反应台在客户端运转，2021年6月，公司ICP设备Primo Nanova第100台反应腔顺利交付，经过客户验证的应用数量也在持续增加。根据客户的技术发展需求，公司正在进行下一代产品的技术研发，以满足5纳米以下的逻辑芯片、1X纳米的DRAM芯片和128层以上的3D NAND芯片等产品的ICP刻蚀需求，并进行高产出的ICP刻蚀设备的研发。公司ICP设备新品完成客户端认证，未来推出之后有望接力nanova成为新增长点

20、。公司在持续提升Primo nanova刻蚀设备市场份额的同时，公司研发的具有高输出率特点的双反应台ICP刻蚀设备Primo Twin-Star也已经在客户端完成认证。该产品应用中微公司国际领先、独特的双反应台设计理念，沿用了Primo nanovaICP的大部分硬件特征，使得机台在具有良好刻蚀性能的同时，提升客户单位资金投入的产能，从而丰富ICP刻蚀设备种类，增强ICP刻蚀产品的整体竞争力。四、MOCVD向新兴领域应用切换，盈利能力短期承压后迎来拐点1、MOCVD在LED产线价值量占比最高，新型LED拓展市场空间MOCVD指金属有机化学气相沉积，用于气相外延制备化合物单晶薄膜，广泛应用于包括

21、半导体器件、光学器件、气敏元件、超导薄膜材料、铁电/铁磁薄膜、高介电材料等多种薄膜材料的制备。MOCVD在LED外延片制备中为最主要设备，与集成电路在多种核心设备间循环的制造工艺不同，LED外延片制备主要通过MOCVD单种设备实现，MOCVD采购金额一般占LED生产线总投入一半以上。此前LED扩产主要方向为蓝绿光外延片，应用领域多为照明市场。但根据GGII数据显示，全球照明用LED产值增速逐渐降低，发展面临一定瓶颈，20192020年照明LED市场饱和导致MOCVD市场处于低潮。新型小间距LED（如Micro LED、Mini LED）在物理拼缝、显示效果、功耗、使用寿命方面有更优越表现，在可

22、穿戴设备、VR设备及汽车、TV、手机、平板中的显示屏中广泛应用，另外，功率器件，深紫外LED等也广泛用于新兴领域。根据Yole预测，20202024年下游VR、TV显示屏等CAGR超100%，预计新型LED等将进一步拓展未来行业成长空间。2、中微MOCVD设备成功打破国外垄断，在GaN基LED MOCVD市场份额领先MOCVD在国外发展较早，最早于1968年由美国洛克威公司提出，市场长期被美国维易科、德国爱思强等国外厂商垄断。中微为后起之秀，于2012年推出首台MOCVD设备切入LED市场，2016年推出第二台MOCVD设备，成功打破国外公司在LED用MOCVD设备市场的垄断。据Gartner

23、数据，2020年全球MOCVD设备占薄膜沉积设备市场设备4%，达8亿美元，2020-2026年CAGR达8.5%，中微市占率16%，排名第三，仅次于爱思强与维易科。目前中微客户覆盖亚洲主要LED厂商，在GaN基LED用MOCVD设备细分市场中份额领先，据IHS统计，2018年中微MOCVD占全球GaN基LED用MOCVD新增市场的41%，2018年下半年市占率提升至60%以上，在2019年中微同样占据领先地位。3、传统照明LED增速趋缓，中微切入新型LED领域下游景气度下滑影响中微MOCVD营收及毛利率。中微MOCVD营收从2017年的5.3亿元升至2018年的8.32亿元，受全球LED市场饱

24、和影响，2019年以来LED终端芯片价格下降，市场增速持续放缓。中微2020年MOCVD实现营收4.96亿元，同比下降34.5%；2021H1实现营收2.19亿元，同比-10.1%；毛利率从2017年的33.8%下降至2019年的18.4%，2020年小幅回升至19.7%。中微新型LED用MOCVD新品开发顺利。中微目前积极切入Mini LED与功率用MOCVD领域，进行用于手表、AR/VR、电视中的Mini LED用新型MOCVD设备研发和新能源汽车、逆变器中的GaN功率器件用MOCVD设备研发。目前Prismo A7主要用于GaN基LED，Prismo D-Blue、PrismoA7能分别

25、实现单腔14片4英寸和单腔34片4英寸外延片加工能力。2020年7月，中微推出应用于深紫外LED外延片生产的高温MOCVD设备Prismo HiT3，2021年6月17日正式发布用于高性能Mini LED的MOCVD设备Prismo UniMax。中微定增募资扩产，产能提升将带来规模效应。2020年中微定增100亿元，其中31.8亿元用于中微产业化基地建设项目，部分产能用于生产MOCVD设备，将新增120腔的年产能。中微MOCVD 21H1毛利率达30.8%，同比大幅上升18.8pcts，后续随着Mini LED、MicroLED需求提升，下游扩产再次加速，中微产能提升将带来规模效应，进而整体

26、毛利率将逐步企稳回升。五、中微三维成长+外延并购布局新业务中微通过内生增长和外延并购，一方面巩固在ICP、CCP及GaN LED用MOCVD设备的龙头地位，一方面拓展CVD、检测设备等新业务。中微原有核心业务内生增长，CCP设备继续抢占市场份额，ICP双台机新品成功推出，MOCVD设备布局Micro LED与Mini LED及功率器件领域，同时中微通过参股睿励仪器、拓荆科技、SOLAYER等海内外公司，将业务拓展到化学薄膜、检测等其他设备，并且在如MEMS等功率器件及太阳能电池设备等新领域布局。目前中微在集成电路设备、泛半导体设备、非半导体设备领域形成三维业务布局。布局VOC设备及服务业，增强

27、上下游协同能力。全资子公司中微惠创目前制造工业用大型VOC净化设备，已应用于国内平板显示行业产线，并且和德国DAS公司签署合作协议进一步开展研发；控股子公司中微汇链布局供应链服务业，实现中微与下游客户之间协同效应。拓展CVD及外延生长设备，实现设备多元应用。根据Gartner数据，全球2020年CVD及外延生长设备市场规模共130亿美元，中微切入部分细分领域，组建团队开发Si/Ge EPI外延片设备及LPCVD设备等。中微参股国内拓荆科技、理想万里晖和国外SOLAYER公司，拓展CVD品类并进入太阳能电池薄膜等领域。布局VOC设备及服务业，增强上下游协同能力。全资子公司中微惠创目前制造工业用大

28、型VOC净化设备，已应用于国内平板显示行业产线，并且和德国DAS公司签署合作协议进一步开展研发；控股子公司中微汇链布局供应链服务业，实现中微与下游客户之间协同效应。根据2020年中微定增募资说明书，在2026年刻蚀、MOCVD、VOC与热化学CVD设备整体达1553腔产能，产能利用率达64.5%，在2030年产能利用率达95%，接近满产。六、盈利预测、估值及风险因素1、盈利预测我们对中微公司的业务预测如下：专用设备业务：1）刻蚀设备：营收上，CCP方面，公司在本土领先厂商中占有较高的市场份额，产品市场竞争力强，同时全球及国内晶圆厂均处于加速扩产阶段。预计21、22、23年CCP保持稳定增长态势

29、。ICP方面，考虑公司ICP经过长时间验证和小批量出货后逐步进入出货爆发期，预计21、22、23年ICP业务体量有大幅增长。毛利率上，公司CCP和ICP均经过市场长时间验证，较为成熟，预计未来随着规模提升毛利率有上升趋势。综上我们预计21-23年刻蚀设备营收为20.62/29.90/38.88亿元，同比增长60.0%/45.0%/30.0%，毛利率为45.0%/46.0%/47.0%。2）MOCVD设备：营收上，由于LED下游应用市场景气度偏低导致19-20年公司MOCVD业务体量有所下滑。未来Mini LED市场的开辟有望带来新增量，21年上半年已有部分Mini-LED MOCVD设备规模订

30、单已进入最后签署阶段。因此我们预计21、22、23年公司MOCVD设备营收恢复增长。毛利率上，17-19年公司为了提升市场份额采取降价策略，ASP从930万元/腔降低至694万元/腔，毛利率从33.82%下降到19.69%。20年开始ASP逐渐回升，预计21、22、23年均价回调趋势不变。综上我们预计21-23年MOCVD设备营收为6.12/6.73 /7.06亿元，同比增长20.0%/10.0%/5.0%，毛利率为30.0%/31.0%/32.0%。备品备件及设备维护：公司刻蚀设备、MOCVD 设备等专用设备在运行过程中，部分零部件会出现正常损耗，需对损耗的零部件及时进行更换，在设备运行过程中也会有部分非耗材零部件需要更换，公司为下游客户提供耗材、非耗材零部件以及相关的服务形成了备品备件及设备维护收入。营收上，公司备品备件收入及设备维护收入随着公司累计销售数量的增加而稳步增长。16-20年备品备件收入在专用设备收入占比在15%-24%之间波动，相对集中，预计未来三年占比维持在20%左右。同理，我们预计设备维护收入在专用设备收入占比维持在1%-2%。毛利率上，备品备件及设备维护毛利率波动较小，预计21、22