2024年京仪装备研究报告:半导体专用温控废气处理设备龙头,最受益先进制程扩产

  • 来源:华西证券
  • 发布时间:2024/12/06
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京仪装备研究报告:半导体专用温控废气处理设备龙头,最受益先进制程扩产.pdf

京仪装备研究报告:半导体专用温控废气处理设备龙头,最受益先进制程扩产。本土半导体工艺辅助设备龙头,业绩持续快速增长。公司是本土半导体工艺辅助设备龙头,Chiller&L/S唯一国内均可量产供应商,产品充分适配国内最先进的14nm逻辑芯片和192层3DNAND存储芯片产线,供货长江存储、中芯国际、长鑫科技、华虹等头部客户。受益于国内晶圆厂扩产&国产替代,公司业绩持续快速增长。1)收入端:2023年公司营业收入达到7.42亿元,2019-2023年CAGR为33.9%,2024Q1-3收入为7.72亿元,同比+28%。2024Q3末公司存货17亿元,同比+116.5%;合同负债6....

本土半导体工艺辅助设备龙头,业绩持续快速增长

引领Chiller&L/S设备进口替代,供货大陆先进制程客户

京仪装备成立于2016年,是国内领先的半导体工艺辅助设备公司,专注于温控设备(Chiller)、工艺废气处理设备(Local Scrubber)和晶圆传片设备(Sorter)三大类产品,同时还提供设备零部件及维修服务。北京自动化院为京仪集团下属研究院, 在温度控制、机械手运功轨迹控制方面已有较强技术积累,公司在此基础上成立并快速发展。成立仅一年后,公司半导体温控设备 、工艺废气处理设备分别通过中芯国际、长江存储、大陆英特尔产线验证;2021年公司Chiller实现超低温-70°C温控,L/S处理量 上限提升至1600slm,产品不断迭代升级,全面适配LAM、TEL、中微公司、北方华创等设备的工艺需求,引领Chiller&L/S设备 进口替代。

作为工艺辅助设备,公司三大类产品广泛应用于晶圆制造各环节, 而且设备性能已充分满足国内先进制程客户量产需求。 1)半导体温控设备(Chiller):即对反应腔温度、压力和流量进行 精密控制,用于刻蚀、沉积、扩散等环节。公司竞争力较强,可满足 14nm逻辑芯片和192层 3D NAND存储芯片等先进制程量产需求, 2022年公司Chiller国内市占率为35.7%,连续三年位居第一。此外, 公司创造性通过两级复叠技术实现-70°C超低温温控,国际领先,并 朝着更低温控区间进行研发。2)半导体工艺废气处理设备(Local Scrubber):即对各环节产生的工业废气进行无害化处理,主要用 于刻蚀、沉积等环节。目前公司产品可应用于28nm以上逻辑芯片量 产,以及192层3D NAND存储芯片的先进制程产线。公司竞争力持续 提升,2022年公司L/S设备国内市占率为15.6%,排名第四,与第一 名份额仅差3pct。3)晶圆传片设备(Sorter):贯穿整个制造流程 ,公司已覆盖微晶背接触式、真空式和夹持式三种主流技术路线,根 据公司招股书披露,目前WPH和重复精度指标对标国外产品,可满足 先进制程产线需求。目前市场主要由国外厂商主导,随着公司第三代 设备实现量产,收入规模及市场占有率有望迎来0-1突破。

核心人员激励充分,高管具备晶圆厂工作背景

实控人为北京市国资委,公司具备深厚的区域性资源优势。截至2024Q3,北京市国资委通过北控集团、京仪集团持有公司 28.13%股份,为公司实际控制人。集成电路产业链作为北京市高精尖产业发展重点,高校科研资源丰富&半导体产业基金密集, 公司背靠北京国资委,具备深厚的区域性资源优势和资本实力。

我们注意到公司设立安徽北自作为员工持股平台,持股份额高达17.2%(见上页),是公司第二大股东,持股员工包括副董事长 赵力行、总经理于浩,以及芮守祯、杨春水、吕维迪等核心技术骨干。此外,持股员工范围不止局限于管理层及产品研发部门,采 购部、销售部及生产制造部人员均有不同比例持股,将公司利益与核心员工紧密捆绑,利于公司长期发展。

公司持续加大研发支出,研发费用率高于国外同行。1)半导体行业作为典型的技术密集型行业,技术迭代快,持续的研发投入 至关重要。2019年公司研发费用0.21亿元,2023年达到0.61亿元,期间CAGR高达30%,2024Q1-Q3研发费用同比+65.39%, 投入力度进一步加大,推测与新品的布局有一定关系。2)研发费用率方面,公司研发费用率低于前道工艺设备公司,主要系产品 相对聚焦,研发项目方向集中,而且已经取得一定的领先地位,研发效率高;此外,公司侧重算法、控制系统的优化,研发投入 不以原材料为主,研发成果转化率也高。相比海外同行,公司研发投入强度明显高于平均水平,有助于公司持续实现技术突破, 不断缩小与海外公司的技术差距。

收入规模快速扩张,盈利水平持续提升

受益于Chiller&L/S设备快速放量,公司收入规模快速扩张。1)2019年公司营收为2.31亿元,2023年达到7.42亿元,期间 CAGR达到33.9%,实现快速增长。2024Q1-Q3营业收入7.72亿元,同比+27.84%,延续较好增长势头。2)分产品来看,2023年 Chiller和L/S分别实现营收4.61亿元、2.16亿元,2019-2023年CAGR分别达到32.4%和56.7%,是公司收入端持续快速增长的主要 驱动力。2020-2021年公司L/S设备放量明显,根据公司招股书披露,主要系公司自研Kylin系列产品通过长江存储产线验证,大连 英特尔、长江存储批量下单。

利润端,2020-2023年公司归母净利润CAGR高达111%,高于同期收入端增速,盈利能力持续提升。2019年公司仍处于亏损状 态,2020年扭亏为盈,利润端正式进入高速增长阶段,2023年公司归母净利润达到1.19亿元,2024Q1-3达到1.30亿元,同比 +11.14%。进一步分析发现,2019年以来公司销售净利率和扣非销售净利率均呈现明显上行趋势,2024Q1-3分别达到16.80%和 13.28%,相较2020年分别+14.98pct和13.01pct,盈利能力大幅提升。下面从毛利端与费用端进行详细分析。

Chiller&L/S:先进制程扩产趋势下,价值量提升最明显环节

半导体工艺辅助设备是芯片制造的重要配套设备

半导体工艺辅助设备是芯片制造的重要配套设备,直接影响产能利 用率、芯片良率及生产安全性。相比光刻、刻蚀、沉积等主工艺设备 ,半导体工艺辅助设备市场规模相对较小,2022年国内Chiller、L/S 和Sorter市场规模分别为11.5、15.8和12.3亿元,实际上,制程节点 提升带动Chiller、L/S价值量大幅提升,第三方给予的市场规模测算 偏保守,下文我们将进行探讨。

半导体温控设备是保证芯片良率的必要设备

2022年国内半导体专用温控设备市场规模为11.5亿元,刻蚀是Chiller主要应用环节。1)从工艺制程应用来看,Chiller主要应 用于刻蚀环节,根据QY Research数据,在刻蚀制程应用的Chiller数量及投资占全部工艺环节的比例约60%;其次是沉积、涂胶 显影,占比分别为18%/11%,三大环节合计占比约90%。不同环节对于Chiller的工艺参数要求略微不同,公司产品主要面向刻蚀 、沉积环节。2)从市场规模来看,根据QY Research数据,2018-2022年全球Chiller市场规模由35.6亿元提升至48.9亿元,期间 CAGR约8.3%;同期国内Chiller市场规模由7.8亿元提升至11.5亿元,期间CAGR约10.1%,保持稳健增长。

晶圆传片设备大幅提升产线自动化和生产效率

先进工艺对洁净度和自动化效率提出更高要求,催生出大量EFEM&Sorter需求。1)从技术路线来看,微晶背接触式、真空式 和夹持式为当下三种主流技术路线,其中只有微晶背接触式可适用于28nm及以下先进制程,真空式和夹持式仅适用于28nm以上 成熟制程。2)从市场规模来看,根据QY Research数据,2022年全球EFEM及晶圆传片设备市场规模为61亿元,2018-2022年 CAGR为20.5%,持续快速增长;2023年国内市场规模为12.3亿元,预计到2028年可达23.3亿元,先进制程工艺对晶圆的洁净度 要求不断提高,作为自动化产线中重要组成设备,EFEM&Sorter需求有望充分放量。

先进制程扩产趋势确立, Chiller、L/S价值量提升显著

技术节点升级将大幅提升资本开支,不仅核心设备总用量提升,先进设备单台价值量同样提升明显。根据IBS统计,以28nm技术 节点为例,每万片的晶圆产能设备投资额7.9亿美元;当技术节点达到14nm/7nm,每万片投资额大幅提升至12.54/22.84亿美元。以刻蚀工艺为例,越先进的制程要求刻蚀深宽比越大,如232层NAND产线蚀刻深孔的深宽比至少需要70:1,更高层数的存储器 制造深宽比可以达到200:1,高深宽比蚀刻需引入低温蚀刻技术来满足工艺需求(增强刻蚀速率、控制聚合物沉积等),因此对于 配套Chiller的温控区间、精度等要求也越来越高。早期半导体工艺对于Chiller要求温度区间在20℃-80℃即可满足使用,先进制程 工艺对于温控区间要求上限均有大幅拓宽,如上限达到120℃以上、下限达到-70℃以下。同时,先进制程工艺中温度负载切换更加 剧烈,对应用于先进制程的Chiller控温能力要求更高,原有的成熟制程产品难以满足。

公司最先受益先进制程扩产,维保后市场打开成长空间

Chiller、L/S完全满足国产替代,深度受益先进制程扩产

不同于其他传统前道工艺制程设备,公司Chiller&L/S关键性能参数全面对标海外竞品,公司最先受益先进制程扩产招标。我们 在第二章节指出大陆先进制程扩产产业趋势已经确立,不同于刻蚀、薄膜沉积等设备,公司主营Chiller、L/S等产品完全可以替代 海外设备,完全满足先进制程扩产需求。

公司先进制程敞口接近100%,将最先受益下游客户扩产招标。2020-2023H1公司半导体专用设备中先进制程产品收入占比分别 为97%、98%、99%和97%,平均占比接近100%,较高的先进制程敞口,一定程度反映了在下游客户的竞争力。根据长江存储公开 披露的招标采购Chiller总数量和向京仪装备采购的产品数量来看,2019年度和2020年度,长江存储向京仪装备采购的Chiller占招标 采购总数量比例分别高达78.9%和41.6%,合计比例为55.13%。

本土Chiller&L/S龙头,中长期市占率仍有较大提升空间

公司虽作为本土Chiller&L/S赛道龙头,中长期看市场份额仍有较大提升空间。1)Chiller:2022年京仪装备市占率约36%,公司 在Chiller国内市场占有率连续三年稳居第一(2020-2022),且与其他企业差距持续拉大。2)L/S:国内市场份额较为平均,但主 要由海外企业主导,而且京仪装备作为本土唯一供应商,2018年以来市场份额快速提升,2022年市占率为16%,未来仍有较大的提 升空间。考虑到第三方市规模场测算结果有一定程度失真,以2023年Chiller&L/S市场规模分别为15亿元、33亿元计算,公司 Chiller&L/S的市占率为29%、11%,考虑到公司Chiller在大陆头部先进制程客户市占率较高,短期最先受益先进制程晶圆厂扩产, 中长期看Chiller&L/S整体市占率仍有较大提升空间。

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编辑:火腿肠
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