國產芯片上游設備領域,中微公司、北方華創誰上漲空間更大?
近日來,隨着特朗普政府對華為打壓的升級,國內高科技領域的最大短板芯片產業備受市場關注。不管是中芯國際得到國家集成電路產業基金等22.5億美元注資,還是世界光刻機霸主ASML設立無錫基地都成了媒體關注的焦點。
而在A股中,芯片上游設備領域的中微公司和北方華創也接連創出新高。這兩家企業是國內刻蝕機領域的獨苗企業,而刻蝕機是僅次於光刻機的芯片生產設備。
一、刻蝕機在芯片製造中僅次於光刻機
在芯片製造中,有三個核心的環節,分別是薄膜沉積、光刻、和刻蝕。
“刻蝕”,是沿着光刻膠表面顯影的圖案,將電路圖刻在晶圓上。對襯底表面或表面覆蓋薄膜進行選擇性腐蝕或剝離的過程,進而形成光刻定義的電路圖形。
光刻是最複雜、最關鍵、成本最高、耗時最高的環節;刻蝕的成本僅次於光刻,薄膜沉積也是必不可少的重要工序,在製造中,為了實現大型集成電路的分層結構,會反覆進行沉積-刻蝕-沉積的過程。
刻蝕機在芯片製造中僅次於光刻機,設備成本佔比約為20%。
雖然都是半導體制造的關鍵工具,但刻蝕機的製造難度是明顯低於光刻機的。目前刻蝕機的刻蝕精度已經顯著超過光刻機的光刻精度。刻蝕機的技術難度和半導體工藝是直接相關的。
隨着半導體工藝製程的推進,設計結構也越來越複雜,刻蝕的難度也隨之增加。
二、刻蝕機市場
在全球市場上,刻蝕機雖然不像光刻機那樣有ASML這樣的壟斷企業,但市場份額也比較集中。2018年全球刻蝕設備市場中,泛林半導體、東京電子、應用材料三大公司佔據約94%的市場份額。
國內刻蝕機市場,中微公司份額約為3.45%,國際巨頭佔據絕大部分市場,差距較大。中微公司刻蝕機在國內處於行業領先水平,國內兩家知名芯片製造企業長江存儲和華力微電子採購的刻蝕機,來自國產的設備分別只有9%和17%。
國內刻蝕機廠商主要有上海中微半導體公司和北京的北方華創科技公司。2017年,中微公司研發的7nm等離子體刻蝕機已經在國際一流的集成電路生產線上量產使用。2019年12月,中微5nm蝕刻機已經得到了台積電認可,將用於台積電5nm芯片的產線。
目前,中微公司在芯片介質刻蝕設備、硅通孔刻蝕設備、MOCVD設備三大細分領域處於世界三強的水平,是國內刻蝕設備領域的龍頭企業。特別是在介質刻蝕設備領域,中微半導體的電容型介質刻蝕設備,僅次於東京電子和泛林半導體 。
2016年,北方華創自主研發的國內首台12英寸14納米FinFET ICP等離子硅刻蝕機NMC612D出貨到上海集成電路研發中心,並在2019年12月成功幫助上海集成電路研發中心完成了14nm FinFET自對準雙重圖形相關工藝的自主開發。
14nm FinFET自對準雙重圖形工藝,是目前主流的14nm FinFET製造中的關鍵工序,也是由DUV向極紫外光EUV光刻技術過渡需要用到的關鍵工藝。目前,北方華創正在開展10nm刻蝕設備的研發進程,也在關注原子層刻蝕(ALE)技術的研發。
從客户上看。中微公司的刻蝕設備客户以台灣企業和外企為主,包括了台積電、聯華電子、海力士、格羅方德、博世和意法半導體等國際大廠。而北方華創的客户主要是國內企業。中微公司的刻蝕機技術更加領先,且得到了世界一流半導體企業的認可。
相比光刻機領域,中國在刻蝕機領域技術上,已經接近甚至達到國際領先的水平。
三、中微公司
中微公司成立於2004年8月,董事長尹志堯曾在英特爾公司、泛林半導體、應用材料公司等公司任職。中微公司的創業團隊中,絕大部分都是在硅谷主流半導體公司擔任過工程師和技術管理者的資深專家。
中微公司的主營業務是用於集成電路、LED芯片等微觀器件領域的等離子體刻蝕設備、深硅刻蝕設備和MOCVD設備等關鍵設備的研發、生產和銷售。公司的主要產品有電容性等離子體刻蝕設備,電感性等離子體刻蝕設備,MOCVD設備,VOC設備。
2019年半導體產業諮詢公司VLSI Research對全球半導體設備公司評比中,中微公司在芯片製造設備專業型供應商和專用芯片製造設備供應商評比中均名列第二,並在薄膜沉積設備評比中繼續名列第一。中微也是全球晶圓製造設備商評級最高的五家公司之一。
截至2019年12月31日,公司已申請1467項專利,其中發明專利1297 項;已獲授權專利1015項,其中發明專利859項。
四、北方華創
北方華創是由北京七星電子和北京北方微電子兩家公司在2015年重組而來,2017年才更名為北方華創。
北方華創有半導體裝備、真空裝備、新能源鋰電設備及精密元器件四個事業羣,業務比中微公司龐雜得多。在刻蝕機機上,北方華創主要做的是硅刻蝕和金屬刻蝕方向,其中硅刻蝕機突破了14nm技術。中國第一台自主研發的幹法刻蝕機就是北方華創的前身北方微電子在2005研發成功的。
至今,北方華創累計申請專利4288項,其中申請發明專利2834項,累計授權專利2369項,其中授權發明專利1476項。
北方華創全自動制絨機、卧式氧化/擴散爐、PECVD、單晶爐等設備均已實現進口替代。在第三代半導體領域,公司SiC刻蝕、GaN刻蝕、介質刻蝕、PECVD、PVD以及濕法清洗機等關鍵製程設備成為行業主流配置機台。
2019年,公司新型顯示設備和真空設備保持平穩增長,新型顯示設備全面服務於主流硅基OLED顯示企業,自主研發項目超高温真空爐達到行業先進技術水平。
五 、中微公司與北方華創誰能突圍
從營業收入上比較,中微公司2019年收入19.47億, 北方華創40.58億,中微還不到北方華創的一半。利潤上也是一樣,中微公司1.89億,北方華創3.09億,北方華創要高出中微公司很多。
研發投入北方華創11.37億,中微公司4.25億,北方華創也超出中微公司2倍。但市值上,現在北方華創市值866.5億,中微公司市值1215億。中微公司是北方華創的1.4倍。
2020年一季度收入、利潤,北方華創收入9.38億,增長32.49%,利潤2648.65萬元,增長33.01%。
2020年一季度收入、利潤,中微公司收入4.13億,增長9.65%,利潤2622.49萬元,增長89.47%。
從2020年第一季度的利潤來看,中微公司已經趕上了北方華創,但是這可能主要是因為政府補助。
兩家公司都從政府獲得了大量補助。中微公司2016-2018年分別從政府獲得1.16億元、1.17億元、1.70億元補助。北方華創2016-2019年分別從政府獲得3.78億元、3.88億元、1.77億元、2.67億補助。
據3月13日中微公司發佈的公告,2020年前三個月,中微公司已獲得政府補助1.37億元。
目前中微公司的電容性刻蝕設備的全球市場份額約在1.4%左右。隨着業務規模的不斷增長,中微公司刻蝕設備的全球市場份額有望進一步提升。
2020年,26家機構對北方華創利潤預測範圍為4.03億元-6.09億元,均值5.01億元。
2021年,25家機構對北方華創利潤預測範圍為5.53億元-9.70億元,均值7.34億元。
2022年,21家機構對北方華創利潤預測範圍為7.24億元-15.08億元,均值10.05億元。
2020年,18家機構對中微公司利潤預測範圍為2.01億元-3.33億元,均值2.72億元。
2021年,17家機構對中微公司利潤預測範圍為2.91億元-5.47億元,均值3.99億元。
2022年,16家機構對中微公司利潤預測範圍為4.36億元-9.04億元,均值5.57億元。
可以看出,未來幾年內,北方華創的收入、利潤還是會高於中微公司。但從市值上看,中微公司已經大幅領先北方華創。原因在於:
1、在刻蝕機技術上,中微公司技術達到世界領先水平,也已得到世界主要半導體制造企業認可。2018年,中微公司也已成為MOCVD設備行業裏的龍頭企業,國內市場佔有率超過70%。而北方華創主要客户為國內企業,相對應用在較低端的刻蝕機領域。
2、中微公司的管理層更受認可。中微公司管理層基本都在海外頭部半導體公司工作過,公司股權也較為分散,管理更為現代化。北方華創由大型國有公司控股,管理層過往主要在國內大型國企工作。
目前實際上國內集成電路設備的國內市場自給率僅有5%左右,在全球市場僅佔1-2%,技術含量最高的集成電路前道設備市場自給率更低。在國家大力發展芯片產業的大背景下,未來芯片生產設備國產化替代空間廣闊。
北方華創生產的 14nm FinFET刻蝕機多項關鍵指標達到國際先進水平,深硅刻蝕設備也已成功進入東南亞市場。而中微半導體穩坐中國介質刻蝕設備市場龍頭,在MOCVD設備行業裏國內市場佔有率也已超過70%。
今年以來,北方華創的股價已經翻倍,而中微的股價甚至接近年初的3倍。兩家公司漲勢如虹的原因在於相對目前的業績,在國家大力發展芯片產業,進行國產化設備進口替代的情況下,未來的營收規模和利潤空間巨大。
中微公司和北方華創的市場空間,取決於特朗普政府利用芯片產業打壓中國高科技企業的決心。目前刻蝕機市場三大巨頭美國應用材料公司市值500億美元,範林半導體市值374億美元、東京電子市值316億美元。如果中國芯片產業能發展起來,中微公司和北方華創市值都有可能達到300億美元(即2000億人民幣左右)水平。