【个股价值观】华海清科:CMP设备“井喷式”出货,多项经营指标领先国内同行

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个股观点:

1、清华系身影赋能CMP设备企业产业化,对美日龙头企业在成熟制程的CMP设备形成强替代,在已量产的制程(14nm以上)及工艺应用中主要产品不存在技术差距,在客户端产线上已可以实现龙头公司产品的替代,设备2021年在长江存储的晶圆制造产线开始“爆单”。

2、企业整体经营水平优秀,近三年营收增速极快,复合增速几乎达到100%。毛利率和净利率水平在同类别半导体设备企业均处最前列。

3、本土晶圆产能的持续扩张或持续,设备国产替代红利期仍预期不减,CMP设备仍是国产化进程推进速度较快的细分半导体设备领域之一。

清华教授离岗创业,赋能CMP设备产业化

华海清科股份有限公司(证券简称:华海清科,证券代码:688120)创立于2013年,是一家拥有核心自主知识产权的高端半导体设备制造商,主要从事半导体专用设备的研发、生产、销售及技术服务,公司先后承担、联合承担了两项“国家科技重大专项(02专项)”及三项国家级重大项目/课题,针对纳米级抛光、纳米颗粒超洁净清洗、纳米精度膜厚在线检测、大数据分析及智能化控制等 CMP设备核心关键技术取得了有效突破和系统布局,打破了国外巨头的技术垄断,实现了国内市场CMP 设备领域的国产替代。目前公司所生产CMP 设备可广泛应用于12英寸和8英寸的集成电路大生产线,是目前国内唯一一家为集成电路制造商提供12英寸CMP商业机型的高端半导体设备制造商,产品总体技术性能已达到国内领先水平。

图1:华海清科主要的发展历程

华海清科股东和管理层拥有浓厚的清华系身影,或有持续的产业化开发能力。作为典型的技术密集型行业,半导体设备行业对于专业人才尤其是研发人员的依赖程度较高,公司自成立以来与清华大学在CMP领域开展了较为深入的产学研合作,公司核心技术团队大部分拥有清华大学摩擦学国家重点实验室的工作经验,主要由公司负责项目应用和产业化开发。报告期内,公司与清华大学共开展了4项合作研发项目并签署有相关协议。公司前三大股东分别为清控创投(清华控股下属企业,清华大学持有100%股权)、三家员工持股平台(清津厚德、清津立德、清津立言)、路新春(公司董事长,曾任职清华大学机械工程系教授、首席研究员,2020年9月办理离岗创业,拥有20多年CMP技术的研究经验),分别持股28.91%、7.68%、5.95%。

图2:华海清科主要股东明细(2022Q3)

2022年6月8日,华海清科计划募资10亿元,超募26亿元于科创板上市。其中,公司计划3.5亿元用于高端半导体装备(化学机械抛光机)产业化项目,2亿元用于高端半导体装备研发项目,1.5亿元用于晶圆再生项目,3亿元用于补充流动资金。而实际上,华海清科超募了26亿元,公司上市之后短期内的主要发展方向仍然是聚焦于化学机械抛光机的产能释放和制程升级上。此外,公司计划利用募集资金对公司核心产品的产能扩充同时开展面向 14nm 及以下制程先进半导体制造 CMP、减薄多项关键技术及系统的创新开发及升级,助力公司进一步提升创新研发能力,增强技术储备,扩大公司市场份额,提高整体销售收入,加强公司持续盈利能力,巩固并增强公司的市场地位,提升公司的整体竞争力及品牌知名度。

图3:华海清科的IPO募投去向

CMP设备产业化应用,对行业龙头形成产品替代

华海清科所生产的CMP设备可广泛应用于12英寸和8英寸的集成电路大生产线,产品总体技术性能已达到国内领先水平公司是目前国内唯一一家为集成电路制造商提供12英寸 CMP 商业机型的高端半导体设备制造商。

CMP设备主要应用于硅片制造、集成电路制造、封装测试环节,其中集成电路环节是最重要的应用环节。在集成电路制造环节,芯片制造过程按照技术分工主要可分为薄膜沉积、CMP、光刻、离子注入等工艺环节,CMP设备必不可少,在先进封装领域,TSV、Fan Out技术、2.5D转接板、3D IC等都需要使用CMP设备。

图4:CMP 工艺的生产环节

当前,华海清科的12英寸CMP设备主要有Universal-300 T/X/Dual/B/E五款,各款产品适应的耗材、工艺节点和应用场景不相同,配置的抛光头数量和清洗模块存在差异,其中Universal-300T的清洗效果更好,可以面向28nm以下的逻辑工厂和10Xnm的存储工厂的CMP需求。其中公司研发的12英寸系列CMP 设备(Universal-300 型、Universal-300Plus 型、Universal-300Dual 型、Universal-300X型)在国内已投产的12英寸大生产线上实现了产业化应用,在逻辑芯片制造、3D NAND 制造、DRAM 制造等领域的工艺技术水平已分别突破至14nm、128层、1X/1Ynm,均为当前国内大生产线的最高水平;公司研发的8英寸系列CMP 设备Universal-200型、Universal-200Smart型)已在国内集成电路制造商中实现了产业化应用,主要用于晶圆制造、MEMS 制造及科研攻关等领域。

图5:华海清科主要产品明细

图6:华海清科产品产业化应用情况

在下游客户的导入方面,华海清科主要受益于国内市场半导体专用设备的国产化替代。据招股说明书披露,公司CMP设备已经进入到中芯国际、长江存储、华虹集团、英特尔、长江存储、厦门联芯、广州粤芯、上海积塔等国内外集成电路制造行业领先企业形成了良好的合作关系。公司通过在上述集成电路制造企业的产品验证过程,对客户的核心需求、技术发展的趋势理解更为深刻,有助于在设备具体定制化研发方向的选择上更加贴近客户的需求。因此,公司目前已拥有一批优质、稳定的客户资源。

2021 年,华海清科300系列销售主要来自于300X和300Plus,分别实现销售24台和8台。300X的销售主要面向的是存储厂商,长江存储是公司最大的客户,2021年采购了22台;此外华虹也采购了1台。300Plus 2021年完成了8台设备销售,其中华虹集团采购了5台。整体来看,由于市场需求结构以及产品成熟度的关系,12英寸CMP(300 系列)一直是公司CMP设备收入的主要来源,从长江存储的设备爆单也可以从一定程度上验证,公司的CMP设备在成熟制程领域,一定程度上对海外公司形成了替代。

图7:华海清科对主要客户的销售量情况

CMP市场规模方面,SEMI数据显示,2020年全球CMP设备市场规模和中国CMP 设备市场规模分别为15.84.3亿美元。推算2022年中国大陆 CMP 设备市场规模约为7亿美元。目前国内晶圆产线上,绝大部分的高端CMP设备仍然依赖于进口,也主要由美国应用材料和日本荏原两家提供;国内CMP设备的主要研发生产单位有华海清科和北京烁科精微电子装备有限公司,其中华海清科是国产12英寸和8英寸CMP设备的主要供应商占据国产CMP设备销售的绝大部分市场份额。

图8:国内外主要的竞争厂商

华海清科与竞争对手的CMP产品作业的核心机理相同,均为通过化学腐蚀与机械研磨的协同配合作用,实现晶圆表面多余材料的高效去除与全局纳米级平坦化。而公司产品与行业龙头企业产品相比,主要在抛光盘驱动方式、终点检测手段、后清洗干燥技术等技术方案方面有所差异。目前华海清科的CMP产品在已量产的制程(14nm以上)及工艺应用中与行业龙头公司的主要产品不存在技术差距,在客户端产线上已可以实现对行业龙头公司产品的替代。

图9:华海清科与主要竞争对手的技术对比

此外,基于 CMP 设备的销售和客户关系,公司还从事 CMP 设备有关的耗材(含配件)销售以及相关技术服务。CMP 设备的生产运行过程中除了需要使用抛光液、抛光垫等外部耗材外,还有大量关键耗材属于设备内部易损易耗的专用零部件,比如抛光头、保持环、气膜、清洗刷、钻石碟等,需要在设备运行一定周期后持续更新,或进行相应升级以提升设备性能。目前,公司向客户销售的关键耗材主要包括保持环、探测器、气膜、7 分区抛光头等公司关键耗材与维保服务的业务规模,随着公司 CMP 设备批量化应用而随之扩大。

晶圆再生业务是联创光电耗材和配套服务业务中的亮点之一,表现出较好的潜力。公司下游集成电路厂商在制造芯片的过程中,需要利用成本较低的监控测试硅片,即控挡片对机器设备进行热机、监测或者进行适当的填充。晶圆再生是将集成电路制造厂商在制造芯片的过程中使用过的控挡片回收,将其工艺薄膜、金属颗粒残留等杂质去除,使其达到再次使用的标准。 

营收增速高增长,盈利水平居行业前列

华海清科主营业务为CMP设备的研发、生产、销售与服务受过去两年下游代工厂持续扩建拉动,公司业绩进入高速增长期公司2019年、2020年和2021年营业收入分别为2.11亿元、3.86亿元和8.05亿元,分别同比增长491.44%、82.95%和108.58%2022年预计营收15.30-16.95亿元,同比增长90.09%-110.59%,公司近三年基本上保持了营收100%的正增长。2022年归母净利润预计为4.37亿-5.17亿元,同比增长120%-160%,盈利水平爆发明显,可以看出来公司进入了1-10的产销提升期。

图10:华海清科营收增长情况(万)

拆分公司的产业结构来看,CMP设备是公司的主打产品。2019-2021 年,公司CMP设备销售收入分别为1.95亿元、3.53亿元和6.94亿元,占主营业务收入的比例分别为92.4%、91.6%和 86%。2021年,公司CMP设备销售收入较去年同期增加3.41亿元,同比增长 96.37%,成长快速。

图11:华海清科营收结构分析(亿)

从华海清科的盈利能力来看,产品规模化出货效应显现,预期未来毛利率稳中有升。公司2019/2020/2021 年公司毛利率分别为 31.3%/38.2%/44.7%,毛利率稳中有进,这主要因为 1)规模化原材料采购使得公司议价能力提高,规模化原材料采购使得议价能力提高,生产规模的增长加大了固定成本的分摊,同时优化选型令直接材料的价格逐步降低,综合降低了生产成本2)公司坚持创新研发,不断推出新功能、新配置的高端产品,单台设备价格有所提升。

图12:华海清科毛利率和净利率情况表现

值得注意的是,当前公司在手订单充沛,支撑未来业绩持续增长。2022年上半年公司新签订单金额达20.19亿元,同比+133%;截至2022Q3末,公司合同负债和存货分别为10.64和22.54亿元,分别较2021年底增长37%和53%,均验证公司在手订单充足,下游需求旺盛。

图13:华海清科近几年合同负债和存货情况分析(万)

此外,华海清科近几年的经营活动产生的现金流也已经基本覆盖公司的各项负债结构。受益于近几年国内晶圆厂商的规模扩张,公司的设备下游验证通过,并且批量订单流向较为稳固的下游客户的,公司良好的产品优势和企业经营能力使得自身的现金流较为充裕,对公司的各项债务也基本实现了完全覆盖,从这里看,公司并不需要承受客户账期压力和高库存的资金沉默成本压力,经营性持续向好。

图14:华海清科近几年的偿债能力表现

综合来看,华海清科整体的ROE水平表现也是令人刮目相看的,近三年都保持着较高的经营水准,2020/2021/2022E分别为27.39%/27.99%/30%。

图15:华海清科近几年的ROE水平表现

对比A股上市的半导体设备企业可以发现,华海清科在过去一年的表现,在各个维度上都取得较为优秀的表现。虽然公司当下仍不具备平台化,多品类产品”百花齐放”的能力,但是公司的产品在产业链上高毛利率和高净利率表现领先同类别的半导体设备类公司,这无疑佐证着公司产品的高性价比和国产替代的高可靠性。

图16:2022年同类别企业的部分财务数据的预期对比

当前,市场对于积极在前道设备领域布局的公司仍然给予较高估值,北方华创、盛美上海和芯源微、华海清科均享有80-100倍区间的PE,随着各公司定增项目的陆续落地,产能的定向释放,估计会进一步降低。而至纯科技目前主要出货仍然在国产替代率较高的清洗设备领域,毛利率和净利率水平较低,市场给予较低估值水平。

图17:同类别企业的估值水平对比

本土晶圆产能持续扩张,设备国产替代红利仍预期不减

我国半导体设备短板仍然是制约我国半导体行业国产化发展的最关键因素之一。从波动周期来看,设备厂商波动周期会较长,业绩主要靠晶圆代工厂扩建驱动,或者是较大创新芯片制程驱动。根据浙商证券统计结果显示,2022年中国大陆共有23座12英寸晶圆厂正在投产,总计月产能约为104.2万片,与总规划月产能156.5万片相比,产能装载率仅达到66.58%,仍有较大扩产空间。预计中国大陆2022年-2026年还将新增25座12英寸晶圆厂,总规划月产能将超过160万片。预计截至2026年底,中国大陆12英寸晶圆厂的总月产能将超 过276.3万片,相比目前提高165.1%。而据IC Insights统计,随着半导体芯片先进制程的发展,单位产能投资额将逐步提升,14nm技术节点的产线投资额是90nm的3.3倍左右,3nm技术节点的产线投资额是14nm的3.4倍左右。我国晶圆厂商的产能扩张和技术节点的不断突破都将推动半导体设备整体出货量的提升,预期未来几年,中国都将蝉联全球最大半导体设备市场。

图18:2017-2026年中国大陆地区12英寸厂增量预测 (单位:座)

供应链安全催化产能区域化,利好上游本土设备厂商。近年来受到中美贸易摩擦影响,供应链安全问题日益凸显,中国系统厂商和本土设计厂纷纷转向本土代工厂,为其带来庞大市场需求。因此,不同于全球半导体资本开支放缓趋势,本土晶圆厂产能仍持续扩张,而CMP设备也是国产化进程推进速度较快的细分半导体设备领域之一。

图19:各半导体制造设备招标国产化率情况

因此当企业内部的自生能力碰撞到本土半导体产业链的红利机遇,也许会带着“华海清科们”业绩与替代预期扶摇直上。

责编: 邓文标
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