2025年华海清科公司报告:先进制程CMP设备加速发展,“装备+服务”平台化布局亮眼

  • 来源:国海证券
  • 发布时间:2026/01/14
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华海清科公司报告:先进制程CMP设备加速发展,“装备+服务”平台化布局亮眼.pdf

华海清科公司报告:先进制程CMP设备加速发展,“装备+服务”平台化布局亮眼。CMP设备国产替代龙头,服务类业务空间广阔。CMP工艺与芯片制程材料、互连工艺协同发展,同时耗材特征显著,我们测算,2026E中国大陆CMP设备市场空间为14.7亿美元,CMP耗材市场空间不低于11.8亿美元,其中CMP通用耗材市场空间不低于8.8亿美元,CMP关键耗材市场空间计不低于3.0亿美元。公司是CMP设备国产替代龙头,先进制程设备持续发展,高端产能加速扩充,近年CMP设备快速放量。随着公司CMP设备保有量持续增长,耗材零部件、抛光头维保服务等需求有望加速放量。依托CMP设备优势,公司在...

CMP设备国产龙头,“装备+服务”平台化布局加速

国内CMP设备领先制造商, “装备+服务”双轮驱动。2013年清华大学与天津市政府合资成立华海清科有限,2014年成功研制国内首台12英寸CMP设备,2015年承担“国家02科技重大专项” ,2017年成功研制8英寸CMP设备,2020年研发出12英寸减薄抛光一体机,2022年登陆科创板,2024年首台12英寸封装减薄贴膜一体机发货,2025年实现面向先进制程芯片制造的大束流离子注入机各型号的全覆盖。公司是国内CMP设备领先制造商,近年持续完善设备品类,同时发力耗材服务、晶圆再生业务,现已形成“装备+服务”的平台化战略布局,助力长期稳健发展。

CMP、离子注入、减薄等设备多元布局。公司主要产品及服务包括CMP设备、减薄设备、划切设备、边缘抛光设备、离子注入设备、湿法设备、晶圆再生、关键耗材与维保服务,下游涉及集成电路、先进封装、大硅片、第三代半导体、MEMS、MicroLED等领域。

CMP设备快速放量,业绩持续高增长

四川国资委控股,背靠清华大学。2013年清华大学以科技成果转化的形式出资注入华海清科有限,2014年清华大学将所持股权40%奖励给3位主要成果完成人(路新春34.125%、雒建斌31.875%、朱煜34.00%),2022年清华大学将所持清华控股100%股权无偿转让给四川省国资委,公司实控人变为四川省国资委,同年清华控股更名为天府清源。截至2025年三季报,公司前三大股东为清控创投、路新春、天津科海,分别持股28.14%、5.94%、3.31%。公司多位高管、核心技术人员具有清华背景,技术实力雄厚。

CMP设备快速放量,2020-2024年业绩持续高增。2020-2024年公司营收CAGR达54.58%,归母净利润CAGR达59.94%。CMP设备是公司主要产品,2024年收入占比达87.70%,受益于国内半导体行业扩产、公司CMP设备市场竞争力提升,2020-2024年公司CMP设备营收CAGR达53.26%。2025H1公司CMP等装备产品、晶圆再生和维保升级、技术服务及配套材料等收入均有较大幅度增长,营收为19.50亿元,同比增长30.28%,归母净利润为5.05亿元,同比增长16.82%。

目前毛利率同业中上水平,持续加大研发投入。公司综合毛利率的主要影响因素是CMP设备毛利率,2019-2021年,受益于量产阶段后的规模效应、产品升级拉升设备单价,CMP设备毛利率持续快速提升;2022年,受益于产品设计优化、零部件国产化等有效降本措施,CMP设备毛利率显著提升至47.65%;2023-2024年,公司综合毛利率略有下降,2025Q1-3综合毛利率为44.09%,目前在同业可比公司中处于中上水平。2020-2024年,公司期间费用率持续下降,净利率基本处于上升趋势,2025Q1-3净利率为24.78%,公司持续加大研发投入,近年研发费用率持续超过10%。

CMP工艺耗材特征显著,公司高端产能持续扩充

半导体先进工艺与CMP技术协同发展

CMP工艺效果优异。化学机械研磨(CMP)工艺结合化学反应和机械研磨去除沉积的薄膜,是一种表面全局平坦化技术,可用于晶圆抛光(几μm的硅被去除)、平坦化(材料去除量约1μm或更少)等工序。不同于纯机械或纯化学的抛光方法,CMP通过化学和机械的综合作用,最大程度减少较硬材料和较软材料的去除速率差异,同时有效避免由单纯机械抛光造成的表面损伤,以及由单纯化学抛光造成的抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。

先进制程对CMP提出更高要求。随着先进制程发展,CMP的步骤数量、工艺水平不断提升,根据《化学机械抛光垫在集成电路制造中的专利技术分析》(王海,2023),28nm制程需要12次抛光,10nm制程需要30次抛光;根据华海清科招股说明书,对于7nm以下节点,CMP工艺在最初的氧化硅CMP和钨CMP基础上新增氮化硅CMP、鳍式多晶硅CMP、钨金属栅极CMP等先进CMP工艺,所需抛光步骤增至30余步。

先进封装成为CMP新增长点。CMP是先进封装TSV技术的重要工艺步骤,根据《硅通孔抛光液的研究进展》(郑晴平等,2021),TSV技术中的CMP工艺主要用于TSV铜淀积后的正面抛光、晶圆背面TSV结构的铜暴露及平坦化,TSV正面抛光包括含铜层、阻挡层(Ti、Ta、TiN和TaN等)和隔离层(SiO2)抛光。根据《TSV关键工艺设备特点及国产化展望》,TSV工艺涉及二十多种设备,其中深孔刻蚀设备、气相沉积设备、铜填充设备、减薄抛光设备等较为关键。

CMP工艺变量复杂,耗材特征显著

CMP设备主要由抛光单元、清洗单元和晶圆传输单元三大模块组成,其 中,1)抛光单元包括抛光头、抛光盘、抛光垫、修整器、抛光液供应系 统、终点检测系统等;2)清洗单元一般包括兆声清洗模组、刷洗模组及 干燥模组等;3)晶圆传输单元主要包括前端模组、晶圆传输手等,前端 模组将晶圆搬运至机台内进行加工。

通过模块优化,CMP设备实现制程升级。CMP设备在较长时间内并不 存在技术迭代周期,相比成熟制程,先进制程对应设备并无明显差异, 仅是特定模块技术的优化。随着半导体工艺节点持续发展,CMP技术将 不断趋于抛光头分区精细化、工艺控制智能化、清洗单元多能量组合化 方向发展。

受益CMP设备优势,服务类业务空间广阔

国内晶圆再生能力持续提升

先进制程助推晶圆再生需求,CMP是核心设备。按照作用,半导体硅片可分为正片(主要包括抛光片、外延片等)、测试片(主要包括控片、挡片等)两大类。由于旧片再生的成本远低于新购硅片的成本,晶圆再生是集成电路制造商材料成本管理的重要一环,主要流程是对控挡片进行去膜、粗抛、精抛、清洗、检测等工序处理,使其表面平整化、无残留颗粒,其中精抛是最关键流程,主要通过CMP设备完成。随着芯片制程发展,基于精度要求及良率的考量,需要在生产过程中增加监控频率,空挡片的使用量会大幅增加。

晶圆再生行业集中度较高,国内专业代工能力持续提升。基于降低损耗、减少运输时间等因素,晶圆再生业务属于地域性很强的专业服务,行业集中度较高,日本和中国台湾企业目前是主要参与者,根据日本RS Technologies公告,2024年RSTechnologies全球市占率已达33%。2020年之前,中国大陆晶圆再生专业代工领域较为空白,内地晶圆厂都是将大部分的测试晶圆送去中国台湾或日本的专业代工企业进行再生加工,少部分会自己进行再生加工。目前华海清科、至纯科技、协鑫集成等A股上市公司均已公告进入晶圆再生赛道,国内晶圆再生服务能力正在持续提升。

离子注入、减薄等设备近年快速发展

离子注入机结构复杂,低能大束流占据主要市场

离子注入工艺优势显著,在掺杂工艺中占据主导地位。离子注入工艺将特定元素(B、P、As等)以离子形式加速到预定能量后注入至半导体材料(Si、Ge、SiC等)之中,并按预定方式改变材料电性能。目前掺杂工艺主要有高温扩散和离子注入两种,离子注入凭借其掺杂均匀性好、纯度高、低温灵活、可控精度等优点在掺杂工艺中占据主导地位。随着集成电路工艺的发展,离子注入机除应用于掺杂工艺外,还应用于辅助掺杂(预非晶化、扩散和激活控制等)、辅助其他集成电路制造工艺(光刻、刻蚀等)等方面。

低能大束流离子注入机成为市场主流。离子注入有两个最基本的参数,离子能量和注入剂量(单位面积注入的离子个数),其中,离子能量决定掺杂深度,注入剂量决定掺杂浓度。根据能量和剂量两大参数,应用于集成电路制造的离子注入机主要分为三类,大束流离子注入机、中束流离子注入机和高能离子注入机,其中,大束流离子注入机的主要发展方向是低能大束流。根据万业企业公告,随着芯片尺寸逐渐微缩,为制备先进制程中的超浅结,低能大束流离子注入机逐渐成为市场主流,占比约60%,中束流和高能离子注入机分别约占20%。

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编辑:火腿肠
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