2024年北方华创深度报告：半导体设备国产龙头，平台化布局行稳致远

1、半导体国产设备龙头，平台化布局多点开花

国产半导体设备领军者，平台化布局优势显著

2001年，原国营700厂和706厂等优质资产和业务整合成立七星电子，主营半导体装备和精密电子元件；七星电子于2010年上市，并于2015年开启与北方微电子的合并重组，2016年完成重组并引入国家集成电路产业基金等战投，最终于2017年完成业务及资产整合并正式更名为北方华创，至此公司通过下属北方华创微电子装备、北方华创真空技术和七星华创精密电子科技三家子公司实现了半导体装备、真空及锂电装备和精密电子元器件三大业务板块的布局； 北方华创先后于2018年和2020年通过对外收购相关资产进一步丰富了产品线、提升了设备开发能力，目前已成为国内集成电路高端工艺装备领域的先进企业。

北方华创主要业务分为半导体装备、真空及新能源锂电装备和电子元器件三大板块： 半导体装备业务板块：主要产品包括刻蚀、薄膜沉积、炉管、清洗、快速退火、晶体生长等核心工艺装备，广泛应用于集成电路、功率半导体、三维集成和先进封装、化合物半导体、新型显示、新能源光伏、衬底材料等制造领域。 真空及新能源锂电装备业务板块：主要产品包括单晶硅晶体生长设备、真空热处理设备、气氛保护热处理设备、连续式热处理设备、磁控溅射镀膜设备、多弧离子镀膜设备等，广泛应用于材料热处理、真空电子、新能源光伏、半导体材料、磁性材料、新能源汽车等领域。 精密电子元器件业务板块：主要产品包括精密电阻器、新型电容器、石英晶体器件、石英微机电传感器、模拟芯片、模块电源、微波组件等，广泛应用于电力电子、轨道交通、智能电网、精密仪器、自动控制等领域。

股东持股结构稳定，股权激励绑定核心人才

截至2024年中报，北京电子控股通过直接和间接持股，合计控制公司约43%的股份，为公司控股股东；公司三家子公司北方华创微电子装备、北方华创真空技术和七星华创精密电子科技分别承担了半导体装备、真空及锂电装备和精密电子元器件三大业务。 此外，国家集成电路产业投资基金及其二期分别持有公司5.41%和0.93%的股份，体现出了对公司技术实力的认可。

公司上市以来多次推出股权激励计划，主要对象为公司核心技术人才及管理骨干，且覆盖人数逐渐增加，2024年股票期权激励计划激励对象总数超过2000人，占2023年末公司员工总数的15%以上。核心人才凝聚力有望借此得到保证；此外，历次股权激励考核要求均包含了业绩及研发两方面，充分体现了公司对于技术进步的不懈追求。

新签订单稳步提升，业绩增长潜力十足

在手订单情况乐观，营收利润持续高增。得益于订单的持续增加，公司营收由2019年的40.58亿元增长至2023年的220.79亿元，复合增长率达到52.73%；叠加降本增效工作的顺利开展，公司归母净利润由2019年的3.09亿元增长至2023年的38.99亿元，实现了88.47%的复合增长率。  在集成电路装备领域，公司多年保持国内领先地位，在刻蚀、薄膜沉积、炉管等核心工艺装备上持续突破，工艺覆盖度及市场占有率显著增长，2024年上半年业绩再创新高，其中营收同比增长46.38%至123.35亿元，归母净利润同比增长54.54%达到27.81亿元。

设备业务占比持续提升，盈利能力稳步增强。公司电子工艺装备（包括半导体装备、真空装备及新能源锂电装备）业务营收占比从2019年的78.63%提升至2024年上半年的92.39%，营收规模的扩张也有助于规模效应的产生，对毛利率水平的提升存在正向作用，公司电子工艺装备业务毛利率已从2020年的29.44%提升至2024年上半年的44.63%，公司整体毛利率也由2019年的40.53%提升至2024年上半年的45.5%。

2、晶圆厂扩产空间可观，自主可控背景下设备国产化率有望提升

中国大陆是半导体行业重要市场，市场份额居全球首位

根据美国半导体行业协会数据，2016-2023年全球半导体销售额整体呈增长趋势，复合增速为5.64%，行业成长性显著；其中中国地区半导体销售额的全球占比一直保持在30%左右，2024年上半年占比为30.52%，是全球半导体销售额占比最高的区域，重要性明显。 半导体设备作为半导体产业链的上游环节，市场规模同样可观。根据SEMI及SEAJ的数据，2023年全球半导体设备市场规模为1062.5亿美元，同比-1%，而同期中国大陆半导体设备市场规模同比增长29%至366亿美元，是全球市场占比最高、增速最快的地区。

中国芯片自给率仍需提高，国内晶圆厂扩产空间广阔

中国芯片自给率仍有提升空间。根据TechInsights的数据，2023年广义的中国 芯片自给率预计在23.3%左右，但如果排除外资企业在中国大陆的产值，仅考虑 中国本土企业，广义的中国芯片自给率仅为12%左右，本土晶圆厂仍存在较大的 扩产空间，国产半导体设备厂商预计将在本土晶圆厂的扩产中充分受益。本土晶圆厂扩产有望带动设备需求提升。根据集邦咨询数据，截至2023年12月， 中芯国际、华虹半导体、长江存储等本土晶圆厂均有产线处于在建过程，且未来 国内仍有包括合肥长鑫在内的多家晶圆厂存在扩产计划，预计未来上游半导体设 备公司将充分受益于本土晶圆厂的扩产。

海外出口管制趋于严格，自主可控势在必行

海外出口管制趋严，自主可控背景下国产化率有望提升。自2022年10月美国公布修订后的《出口管理条例》以来，美国政府已多次加强对中国的半导体出口限制。面对日益收紧的出口管制，国内半导体产业链自主可控趋势有望进一步增强，国产半导体设备、材料及零部件厂商有望在本土晶圆厂获得更高的供应份额。

多环节均有突破，国内设备厂商发展前景广阔

芯片加工环节复杂，国内设备厂商多环节积极布局。根据新芯股份招股书， 晶圆加工的一般工艺流程主要分为光刻、刻蚀、薄膜沉积等环节，而国内半 导体设备厂商经过多年的发展，在主要工艺环节上均已取得一定的突破，例 如北方华创在刻蚀、沉积、热处理以及清洗等四大环节均有所布局，有望充 分受益于半导体设备的国产化趋势。

3、平台型公司优势明显，国产化浪潮显著受益

刻蚀为芯片制造重要工序，干法刻蚀为行业主流

刻蚀是芯片制造的重要工序之一，按照工艺可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀两种。湿法刻蚀主要利用腐蚀剂进行刻蚀，在线宽控制以及刻蚀方向性等方面存在局限性，通常用于工艺尺寸较大，3μm之后的工艺大多采用干法刻蚀，根据立鼎产业研究网数据，2020年全球干法刻蚀市场规模占比在90%以上，是当前主流技术。 干法刻蚀按照刻蚀的材料不同可以分为介质刻蚀、硅刻蚀和金属刻蚀。针对不同材料的刻蚀设备，其市场占比会随着工艺技术的发展出现此消彼长的情况，例如30nm之后的工艺中出现的多重图形技术使得硅刻蚀的占比快速增加。根据智研咨询数据，2022年中国刻蚀设备市场中，介质刻蚀和硅刻蚀占比分别为50.6%和45.6%，应用较为广泛。

根据控制技术的不同，干法刻蚀可以分为ICP（电感耦合等离子体）刻蚀和CCP（电容耦合等离子体）刻蚀两种类型。干法刻蚀是指利用气态化学刻蚀剂与晶圆上的材料发生反应，进而刻蚀掉需要去除的部分并形成可挥发性的反应生成物，然后将其抽离反应腔的过程。刻蚀剂通常产生于等离子气体，因此干法刻蚀也称为等离子体刻蚀，而根据等离子体产生和控制技术的不同又可以大致分为ICP（电感耦合等离子体）刻蚀和CCP（电容耦合等离子体）刻蚀两大类。 ICP刻蚀主要以较低的离子能量和极均匀的离子浓度刻蚀较软、较薄的硅和金属等材料，而CCP刻蚀主要以较高的离子能量刻蚀较硬的电介质材料。根据Gartner数据，2022年ICP刻蚀和CCP刻蚀设备在全球刻蚀设备中的占比分别为47.9%和47.5%，是应用最广泛的两类刻蚀设备。

公司ICP刻蚀国产领先，CCP刻蚀顺利突破

公司是国内ICP刻蚀龙头，CCP刻蚀亦有所突破。公司目前已实现12英寸硅、金属、介质刻蚀机的全覆盖，形成了更加完整的刻蚀解决方案： 1）ICP刻蚀方面，公司深耕ICP刻蚀技术二十余年，先后攻克了多项技术难题，目前公司多晶硅及金属刻蚀系列ICP设备已实现规模化应用，完成了浅沟槽隔离刻蚀、栅极掩膜刻蚀等多道核心工艺开发和验证，在国内已实现多个客户端大批量量产并成为基线设备，截至2023年底，公司ICP刻蚀设备已累计出货超3200腔；  2）CCP刻蚀方面，公司从2021年开始着力进行介质刻蚀设备的研发，截至2023年底，公司集成电路领域CCP介质刻蚀设备已实现逻辑、存储、功率半导体等领域多个关键制程的覆盖，CCP刻蚀设备已累计出货超100腔。

薄膜沉积为芯片制造核心工序之一，技术路线具备多样性

不同沉积工艺各有特长，应用场景有所不同。PVD技术生长机理简单，沉积速率高，一般适用于平面的膜层制备；CVD技术的重复性和台阶覆盖性比PVD略好，但是沉积速度稍慢，通常用于绝缘介质薄膜（如SiO2、SiON等）及金属薄膜（如W等）的生长；ALD技术沉积速率更为缓慢，但凭借其较好的台阶覆盖能力和沟槽填充均匀性，能良好适用于栅极侧墙介质的制备以及较大高宽比的通孔和沟槽中的薄膜制备。

热处理设备应用广泛，国产厂商进展良好

热处理设备国产化进展良好。根据华经产业研究院的数据，预计2025年全球热处理设备市场规模将达到19.9亿美元，同比增长6.2%；市场份额方面，根据国内厂商的设备招标情况来看，2018年-2021年上半年长江存储招标的热处理设备中68%都是进口设备，份额最高的国内厂商是北方华创，占比约31%。

清洗设备市场规模可观，国产厂商份额初具规模

清洗是指对晶圆表面进行无损伤清洗以去除半导体制造过程中的颗粒、自然氧化层、金属污染、有机物、牺牲层、抛光残留物等杂质的工序。 根据清洗介质的不同，当前的清洗技术可分为湿法和干法清洗两种路线。其中湿法清洗主要是利用特定化学药液和去离子水对晶圆表面进行无损伤清洗，可同时采用超声波、加热、真空等辅助手段，而干法清洗则是指不用化学溶剂的清洗技术，可清洗污染物较为单一。 目前晶圆制造中通常以湿法清洗为主。根据华经产业研究院数据，2024年湿法清洗在清洗步骤数量的占比达到了90%以上，当前主流的清洗设备包括单片清洗、槽式清洗、组合式清洗以及批式旋转喷淋清洗设备等，其中单片清洗设备市场份额占比最高。不同清洗设备的先进程度的区分主要体现在可清洗颗粒大小、金属污染、腐蚀均一性以及干燥技术等标准。

报告节选：

编辑：火腿肠