【民生证券】新股研究报告:专注半导体质控设备,国产破局现曙光.pdf

1、中科飞测:国产半导体质控设备领军企业


1.1、国产半导体质控设备领军企业


中科飞测是一家国内领先的高端半导体质量控制设备公司,成立以来始终专 注于检测和量测两大类集成电路专用设备的研发、生产和销售,产品主要包括无图 形晶圆缺陷检测设备系列、图形晶圆缺陷检测设备系列、三维形貌量测设备系列、 薄膜膜厚量测设备系列等产品,已应用于国内 28nm 及以上制程的集成电路制造 产线。 公司始终坚持自主研发和自主创新的原则,依托多年在光学检测技术、大数据 检测算法和自动化控制软件等领域的深耕积累和自主创新,公司得以向集成电路 前道制程、先进封装等企业以及相关设备、材料厂商提供关键质量控制设备。质量 控制设备是芯片制造的核心设备之一,公司检测和量测设备能够对上述领域企业 的生产过程进行全面质量控制和工艺检测,助推客户提升工艺技术,提高良品率, 实现降本增效的目标。


公司产品已广泛应用在中芯国际、长江存储、士兰集科、长电科技、华天科技、 通富微电等国内主流集成电路制造产线,打破在质量控制设备领域国际设备厂商 对国内市场的长期垄断局面。与此同时,公司积极承担了多个国家级、省级、市级 重点专项研发任务,助力国内集成电路产业领域关键产品和技术的攻关与突破。 2022 年公司向前五大客户合计销售金额占当期销售总额的比例为 33.27%, 按营收占比依次为:中芯国际(8%)、士兰集科(8%)、长江存储(6%)、芯恩青 岛(6%)、浙江创新(5%)。


1.2、营收快速释放,毛利率稳步提升


受益于公司核心技术的不断突破和产品种类的日趋丰富,半导体产业的快速 发展和公司市场认可度的稳步提升等因素积极影响,公司客户群体和客户订单持 续增长,有力推动了公司经营业绩快速增长。2020-2022 年,公司营业收入从 2.4 亿元增长至 5.1 亿元,年均复合增长率为 46.40%。 营收结构方面,公司主营业务收入包括检测和量测两大类质量控制设备的销 售;2022 年,公司检测设备收入占比 75.53%,量测设备收入占比 23.08%;此 外,公司存在氙灯、光源等设备耗材等少量备品备件销售,以及对设备维护或改造 等技术服务或劳务的相关业务,该部分业务收入计入其他业务收入。


量价方面,公司的检测/量测设备迎来量价齐升。2020-2022 年,公司设备销 售数量从 101 台增至 138 台;平均销售价格从 235.05 万元/台增至 363.86 万元 /台,总体呈现上升趋势。公司设备销售规模持续增长主要得益于公司多个型号设 备研发成功并顺利推向市场,以及客户对公司及产品的市场认可度明显提升等因素的综合影响。 毛利率方面,2022 年主营业务毛利率为 48.70%,自 2022 年以来呈稳步增 长趋势;检测设备业务毛利率为 52.63%,量测设备业务毛利率为 35.84%。2020- 2021 年公司主营业务毛利率增长主要系毛利率较高的检测设备销售占比上升及 量测设备毛利率增长所致;2021-2022 年公司主营业务毛利率增长放缓主要系量 测设备业务毛利率下降所致。


研发投入方面,2022年公司研发费用为2.06亿元,占营业收入比例为40.40%, 是自 2020 年来最高值,研发费用及其费用率均呈现快速增长的趋势。净利润方面,2022 年公司实现净利润 1174.35 万元,较 2021 年减少 78.02% 净利率为 2.31%,相较 2021 年下滑约 12 个百分点,主要因为检测设备技术难度 较大,2022 年公司加大研发投入和人员规模扩张,研发费用、管理费用和销售费 用大幅增加。


1.3、核心团队来源中科院,研发实力强劲


公司管理层资历深厚,核心技术人员均曾在中科院微电子所担任研究职务,拥 有深厚的专业资历,在重要科研成果与主要知识产权上对公司具有重要贡献。公司 核心技术人员团队稳定,2019 年至今未发生人员变动。


在中科院工作期间,陈鲁博士依托中科院微电子所的平台组建研发团队。2014 年陈鲁带领团队从北京去往深圳成立中科飞测。公司创立之初由岭南晟业、中科院 微电子所、苏州翌流明共同出资设立。截至 2023 年 4 月 27 日,陈鲁、哈承姝夫 妇通过直接和间接合计控制中科飞测 30.54%股份;中科院微电子所持股为 4.84%; 岭南晟业持股为 6.07%。 公司先后经历过 5 轮融资,投资人有国科嘉和、中芯聚源、新微资本、微电子 所、国投创合、芯动能、国投创新、华控、深创投、哈勃投资等。目前实际控制人 为 CHEN LU(陈鲁)、哈承姝夫妇,拥有 8 家境内控股子公司、1 家境外控股子公 司。


1.4、实现募资扩产,专注研发创新


公司本次 IPO 拟募集资金 10 亿元,主要投向高端半导体质量控制设备产业 化项目和研发中心升级建设项目。其中高端半导体质量控制设备产业化项目拟投 入 3.09 亿元,在广州市黄埔区新建现代化的洁净生产车间,购置先进的软硬件设备,引入行业专业人才,大幅扩大公司检测和量测设备的产能,充分满足下游客户 市场需求,同时逐步实现新产品的产业化生产。


2、质控设备:良率控制核心环节,国产化方兴未艾


2.1、质量控制贯穿晶圆制造全过程


半导体设备分类由半导体制造工艺衍生而来,从工艺角度看,主要可以分为: 光刻、刻蚀、薄膜沉积、质量控制、清洗、CMP、离子注入、氧化等环节。 贯穿于集成电路领域生产过程的质量控制通常也广义地表达为“检测”,按生 产环节可分为前道检测、中道检测和后道测试。其中,前道检测主要是针对光刻、 刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP 等每个工艺环节的质量控制的检测;中道检测面向 先进封装环节,主要为针对重布线结构、凸点与硅通孔等环节的质量控制;后道测 试主要是利用电学对芯片进行功能和电参数测试,主要包括晶圆测试和成品测试 两个环节。


应用 于前 道制 程和 先进 封装 的质 量控 制根 据 具 体作 用可 细分 为检 测 (Inspection)和量测(Metrology)两大环节。检测指在晶圆表面上或电路结 构中,检测其是否出现异质情况,如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性 能具有不良影响的特征性结构缺陷;量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和 材料特性做出的量化描述,如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性 参数的量测。


2.2、全球规模增长迅速,中国大陆成为最大市场


市场空间方面,半导体过程控制设备在晶圆制造设备总投资中占据可观的比 重。据 Gartner 数据,2021 年全球半导体设备市场 923.35 亿美元,其中过程控 制设备市场规模 104.13 亿美元,占半导体设备市场总量的 11.3%,是半导体设备 各品类中,除光刻、薄膜、刻蚀三大核心品类以外,价值量最高的品种。Gartner 估算过程控制设备市场将在 2022 年达到 130.06 亿美元,同比增长 24.9%。


细分品类来看,据 Gartner 数据,2021 年全球检测设备市场规模 57.8 亿美 元,其中无图形缺陷检测设备和有图形缺陷检测设备(Inspection)分别占 10.0 亿美元和 34.8 亿美元,缺陷复查设备(Review)市场规模 6.1 亿美元。而量测设 备(Metrology)市场规模共计 33.0 亿美元,占比小于检测设备,主要包括关键 尺寸测量、套刻精度测量、膜厚测量三大品类。而掩膜版检测和量测市场规模 11.4 亿美元,同样是量测设备种的重要组成部分。


中国市场方面,据 VLSI Research 统计,2016-2021 年,中国半导体检测和 量测设备市场规模由 7 亿美元增至 25.8 亿美元,年复合增长率达 29.81%,高于 世界平均水平。尤其是在 2019 年全球半导体检测和量测设备市场较 2018 年缩减 了近 3.8%的背景下,中国大陆地区半导体检测和量测设备市场 2019 年仍然实现 了 35.2%的同比增长,并超过中国台湾市场成为全球最大的半导体检测与量测设 备市场。据 VLSI Research 估算,2022 年中国半导体检测和量测设备市场规模将 达到 31.1 亿美元。


2.3、全球竞争格局:国外厂商垄断,国产化方兴未艾


目前,全球半导体检测和量测设备市场呈现国外设备企业垄断的格局,全球范 围内主要检测和量测设备企业包括科磊半导体、应用材料、日立等。其中,科磊半 导体在市场份额上一家独大。根据 VLSI Research 的统计,2020 年其在检测与量 测设备的合计市场份额占比为 50.8%,全球前五大公司合计市场份额占比超过了 82.4%,均来自美国和日本,市场集中度较高。同时,中国半导体检测与量测设备市场中,国产化率仍处于较低水平,市场主 要由几家国外企业占据主导地位,其中科磊半导体在中国市场的占比仍然最高,领 先于所有国内外检测和量测设备公司。根据 VLSI Research 统计,得益于中国市 场规模近年来的高速增长,2016-2020 年科磊半导体在中国大陆市场的销售额年 均复合增长率超过 35.7%,显著高于其在全球约 13.2%的复合增长率。


目前,国内半导体市场处于高速增长期,本土企业存在较大的国产化空间,但 由于国外知名企业规模大,产品线覆盖广度高,品牌认可度高,导致本土企业的推 广难度较大。近年来国内企业在检测与量测领域突破较多,受益于国内半导体产业链的迅速发展,该领域国产化率有望在未来几年加速提升。


2.3.1、复盘KLA的成功路径


KLA 是一家总部位于美国加州圣克拉拉的公司,主要从事半导体检测设备的 研发、生产和销售。产品涵盖了半导体制造过程中的各个环节,包括掩膜检测、晶 圆检测、薄膜测量、工艺诊断、产线管理、金属沉积、衬底制造、封装制造等。KLA 的客户包括了全球主要的半导体厂商、衬底厂商、封装厂商和科研机构,如英特尔、 三星、台积电、中芯国际、SK 海力士等。 KLA 起步于掩膜版检测技术。1975 年,Ken Levy 和 Bob Anderson 在美国 加州创立了 KLA 公司,专注于半导体掩膜和晶圆的缺陷检测设备的研发和生产。 第一款产品是关于掩膜的光学检测设备,用于发现缺陷或灰尘,填补了市场空白。


过去的几十年,公司持续投入研发,在全球市场形成了技术领先。KLA 的第 二个产品系列是 WISARD,用于晶圆检测。凭借对行业的深入理解,加上传承自 CV 的先进光学和计算机图形技术,KLA 获得了显著的技术优势。90 年代开始, KLA 的主攻方向由离线检测转到在线检测,进一步提高了芯片良率和生产效率, 抓住了 90 年代中的新一轮半导体投资浪潮。 在发展过程中,公司通过持续并购扩产,最终形成全球市场垄断地位。为了巩 固市场地位,KLA 进行了多次并购活动,收购的 20 多家公司涵盖了各种量测技术 和细分领域产品。1997 年,KLA 合并 Tencor,纳入了优秀的薄膜测量技术以及 流程诊断和产线管理技术,确立了垄断地位。


2.3.2、国产浪潮方兴未艾


受益于中国集成电路行业的快速发展,中国已经成为全球最大的半导体检测 与量测设备市场,但量/检测设备是前道国产化率最低的环节之一。 2022 年 10 月 7 日美国对中国大陆半导体制裁升级,尤其对 128 层及以上 3D NAND、18nm 及以下 DRAM、14nm 及以下逻辑芯片相关设备进一步管控。 这将直接影响以 KLA 为代表的国外企业在中国大陆的业务开展,国产设备有机会 加速导入本土晶圆厂商,量/检测设备有望迎来国产化的黄金时期。


3、检测业务:产品线成熟,媲美国际主流厂商


3.1、检测类别繁杂,光学检测占据主要市场


晶圆制造技术复杂,流程多,不可避免的会在各环节产生缺陷。所谓缺陷,指 的是不符合晶圆规范要求的晶圆特性或晶圆制造工艺结果。在制造过程中,往往会 以缺陷密度作为重要指标,如要求每平方厘米大于特定尺寸的颗粒不超过特定数 量。 从缺陷类别上,大致可以分为三类:1)表面冗余物,最为常见的缺陷种类, 主要包括微小颗粒、灰尘、相关工序残留物等,在薄膜沉积、刻蚀、抛光等工艺后 均可能产生颗粒,涂胶等环节会产生相关材料残留;2)机械损伤,主要产生自抛 光、切片等环节,以晶圆表面划痕等损伤为主;3)晶体缺陷,主要产生自薄膜环 节,主要为晶体生长时的温度等反应条件不均匀导致的滑移线等。


从技术路径上看,对于晶圆缺陷进行检测的基本方法是利用光束/电子束照射 晶圆表面,通过收集反射光、散射粒子等信息,以获得缺陷的位置和形貌信息。通 常来说光学检测具有速度快,可对平面进行扫描的特点,可快速获得缺陷位置信息。 电子束技术的特点在于,通过聚焦的电子束对局部进行扫描,收集二次电子等散射 粒子以获得晶圆表面形貌信息,因此检测速度慢,但能够获得非常高分辨率的形貌 图像,常用于对缺陷的局部检测、抽检。例如,对纳米量级尺度缺陷的复查(SEM Review)以及部分关键区域的抽检大多以电子束检测为主。


相比于电子束检测技术,应用光学检测技术的设备可以相对较好实现高精度 和高速度的均衡,且经济成本更低。目前,在所有半导体检测和量测设备中,光学 检测设备占多数,公司所研发、生产的检测和量测设备主要基于光学检测技术。 从技术路径上,光学检测又分为两种类型,即明场光学检测和暗场光学检测。 暗场检测指的是光源发出的光线在晶圆表面反射后,目镜接收非常规反射角 度的反射光。无缺陷的表面反射光不会进入目镜,体现为无缺陷的表面都是黑色; 而如果有缺陷存在,缺陷会把光线散射向其他角度,被目镜接收,呈现为仅有缺陷 位置是亮的。这种检测方式能较好的突出缺陷的位置,有利于定位微小缺陷。


明场检测指的是用光源直接照射晶圆表面,照明光入射角度和目镜接收光的 角度相同,传感器接受到的是反射光,体现为无缺陷的表面是亮的,缺陷位置是黑 色。如今的明场检测设备也会使照明光路和采集光路在接近晶圆端共用同一个显 微物镜(如下图左)。明场检测视场明亮,像清晰、衬度好、无畸变,相对于常规 光学方式,能更好地观测晶圆表面形貌。采取何种检测方式,取决于具体的检测需 求。


3.1.1、图形晶圆缺陷检测设备


对经过加工、表面制作了电路的晶圆进行检测,称为有图形缺陷检测。一片晶 圆上往往会制作多颗图案相同的芯片,光学检测的基本原理是使用光束扫描相邻 的芯片,并进行比对,无缺陷的位置,芯片表面的图案应当是相同的,而出现差异 的位置则说明有缺陷存在。 公司采用的图形晶圆成像检测技术通过从深紫外到可见光波段的宽光谱照明 或者深紫外单波长高功率的激光照明,以高分辨率大成像视野的光学明场或暗场 的成像方法,获取晶圆表面电路的图案图像,实时地进行电路图案的对准、降噪和 分析,以及缺陷的识别和分类,实现晶圆表面图形缺陷的捕捉。


图形晶圆缺陷检测设备主要应用于晶圆表面亚微米量级的图形缺陷检测,如 表面划伤、开断路等对晶圆工艺性能具有不良影响的特征缺陷。衡量该类设备性能 的关键指标主要为最小灵敏度和吞吐量。最小灵敏度表示设备能够检测到晶圆表 面最小颗粒缺陷的直径,该指标的数值越小,表明设备能够检测到晶圆表面更小尺 寸的缺陷;吞吐量表示该设备单位时间内完成检测的晶圆数量,该指标的数值越大, 表明设备的检测速度越快。吞吐量指标数值受灵敏度的影响,同等条件下,灵敏度 不同,吞吐量不同。 公司该型号设备主要应用于先进封装环节的晶圆出货检测,最小灵敏度可达 到 0.5μm,在灵敏度为 3μm 时的吞吐量为 80wph。公司设备与国际竞品整体性 能相当,已在长电先进、华天科技等知名先进封装厂商的产线上实现无差别应用。


3.1.2、无图形晶圆缺陷检测设备


无图形缺陷检测指的是对于硅片裸片、或有空白薄膜的硅片进行缺陷检测。前 者通常是对未经使用的硅片进行质检,后者则多用于测试片检测中。测试片指的是 在晶圆加工过程中放入机台,与正式生产用的晶圆一起加工,以便于监测当前工艺 质量,测量缺陷密度等信息,控制工艺良率。用于工艺监控的无图形晶圆上典型的 缺陷,包括颗粒、划痕和裂纹等。 公司采用的无图形晶圆激光扫描检测技术通过将单波长光束照明到晶圆表面, 利用大采集角度的光学系统,收集在高速移动中的晶圆表面上存在的缺陷散射光 信号。通过多维度的光学模式和多通道的信号采集,实时识别晶圆表面缺陷,判别 缺陷的种类,并报告缺陷的位置。


无图形晶圆缺陷检测设备能够实现无图形晶圆表面的缺陷计数、识别缺陷的 类型和空间分布。下游客户为了实现对制程工艺的有效控制,产线设备的最小灵敏度需要跟客户整体的生产工艺节点相匹配。衡量该类设备性能的关键指标为最小 灵敏度和吞吐量。 公司 SPRUCE-600 和 SPRUCE-800 设备可实现的最小灵敏度分别为 60nm 和 23nm。S-600 在灵敏度为 102nm 时的吞吐量为 100wph,S-800 在灵敏度为 26nm 时的吞吐量为 25wph。公司设备与国际竞品整体性能相当,已在中芯国际 等知名晶圆制造厂商的产线上实现应用。相比海外龙头厂商,公司的主要差距在先进制程的产品线。中科飞测目前在 28nm 产线有多台设备通过验收,另有 1Xnm 的无图形晶圆缺陷检测设备在研。 而 KLA 的 Surfscan 无图形晶圆缺陷检测系列覆盖了从 5nm 以下到 40nm 以上 几乎所有工艺节点。


3.1.3、其他检测


(1)缺陷复查 缺陷复查使用扫描电子显微镜(SEM)检查晶圆上的缺陷。缺陷复查设备主要 与电子设备和其他半导体生产线的检测系统一起使用,对光学检测设备无法识别 的小尺寸或高纵横比的缺陷进行进一步复查。其原理是使用电子束(e-beam)扫 描晶圆上的缺陷位置,放大缺陷图像进行甄别,提供优化工艺的依据。 电子束复查设备可以提供高分辨率的缺陷图像,以及表面、形貌、材料对比度 等信息。 (2)宏观检测 宏观缺陷多指微米级及以上的晶圆缺陷,包括残留物、曝光不均匀行、热点、 划痕、大颗粒等,他们尺寸较大,易于捕捉。设备端,宏观缺陷检测通常采用更简 单的光学检测设备,由显微镜、光学相机和一些操作机构组成,全晶圆扫描速度较 快,是检测设备种较为基础的品种。


(3)掩膜版检测 掩膜版的作用是光刻过程的母版。将设计好的电路图形放大刻画在掩膜版上, 并通过光刻机将掩膜版上的图形投影到晶圆表面,实现电路的制造。 掩膜版的检测是半导体检测中重要的一环,一旦掩膜版上有灰尘、颗粒等缺陷 存在,就会经过光刻机投影到所有经其曝光的晶圆上。其检测原理与其他晶圆检测 类似,但对缺陷的容忍度更低,检测要求更高,因此对检测设备的精度有极高的要 求,是缺陷检测设备中难度较高的品种。


3.2、无图形检测技术成熟,产品矩阵逐渐铺开


公司检测设备主要包括无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测设备两 大系列。2020-2022 年,公司检测设备销售收入呈快速增长趋势,主要系销售数 量增加及随检测精度更高、功能更优化的无图形晶圆缺陷检测设备推出带动平均 单价上升所致。 无图形晶圆缺陷检测设备是公司开发进度最深的设备,技术成熟,性能可与海 外同行媲美。2022 年,公司无图形晶圆缺陷检测设备销售收入为 2.55 亿元,占 检测设备收入的 66.28%,图形晶圆检测设备收入 1.30 亿元,占比 33.51%,收入 构成保持稳定。


量价方面,2022 年,无图形晶圆缺陷检测设备销售数量 47 台,自 2020 年 以来呈现逐步增长趋势,主要系自 2017 年 SPRUCE-600 型号无图形晶圆缺陷检 测设备研发成功并经下游知名客户验证通过后,迅速获得市场认可;平均单价 542.34 万元,总体呈上升趋势,主要系公司各系列设备进行了优化升级,随升级 型号设备销售占比提升带动了设备销售均价的上升;图形晶圆缺陷检测设备销售 销售数量 35 台,平均单价 370.60 万元,量价呈现增长态势,主要系下游重点客 户对公司设备需求增长和升级型号设备推出及销售占比提升。在检测设备的产品覆盖度上,中科飞测亦处于国内领先地位。美国 KLA 实现 6 类检测产品全覆盖,国内厂商中,中科飞测能实现 2 种产品的成熟覆盖,纳米图 形晶圆缺陷检测设备亦在积极研发。


4、量测业务:广泛布局,抢占国内市场


在量测环节,光学检测技术基于光的波动性和相干性实现测量远小于波长的 光学尺度。集成电路制造和先进封装环节中的量测主要包括三维形貌量测、薄膜膜 厚量测、套刻精度量测、关键尺寸量测等。


4.1、量测设备类型丰富,核心技术亟待自研


4.1.1、薄膜膜厚量测设备系列


在前道制程中,需在晶圆表面覆盖包括金属、绝缘体、多晶硅、氮化硅等多种 材质的多层薄膜,膜厚测量环节通过精准测量每一层薄膜的厚度、折射率和反射率, 并进一步分析晶圆表面薄膜膜厚的均匀性分布,从而保证晶圆的高良品率。 薄膜膜厚测量设备主要应用于晶圆上纳米级的单/多层膜的膜厚测量,采用椭 圆偏振技术和光谱反射技术。自然光经偏振器变成偏振光入射到待测膜上,反射光 的偏振状态发生变化,检测这种变化便可推算出待测膜面的膜厚度和折射率等光 学特性。


4.1.2、关键尺寸量测(CD)


(1)OCD。OCD(光学方法测关键尺寸)与膜厚量测原理相同,将光投射到被测试图形 结构上,之后测量反射光的光谱来实现对被测试图形结构的尺寸或轮廓进行测量。 在半导体集成电路制造中,采用 OCD 测量能够实现对各工艺层的尺寸进行很 好的在线监控,适用于 FinFET,V-NAND,DRAM 以及其他前沿技术节点等复杂 结构的关键尺寸量测。用于显影后(ADI)、刻蚀后(AEI)等多个工艺段的二维或三维 样品微尺度形貌,例如侧壁高度、深度、宽度等高精度关键尺寸测量。


(2)CD-SEM。CD-SEM(特征尺寸测量用扫描电子显微镜)是一种根据图像的灰度来确定图 形的边界,进而计算出亚微/纳米线宽的扫描电子显微镜。扫描光刻机将图案从掩 模转移到光刻胶后,会使用 CD-SEM 来测量图案的关键尺寸。它通过产生高度聚 集电子束扫描目标,并用探测器测量散射电子最终得到高分辨率图像。这类测量可 持续校准扫描光刻机和工艺制程,以便在刻蚀到晶圆前确保图案正确。


4.1.3、套刻精度量测(Overlay)


套刻精度(overlay,ovl)是指在光刻制造工艺中当层图形和前层图形的叠对位 置精度。由于集成电路芯片的制造是通过多层电路层叠加而成,如果当层和前层没 有对准的话,芯片将无法正常工作。因此保证当层和前层的套刻精度是极为重要的 一件事情。套刻精度量测的结果可以用于光刻机的校正和优化,以及工艺控制和分析。 现在测量套刻精度的方法主要是相干探测显微镜(CPM),以获得 z 轴方向硅 片表面信息,改善硅片目标的聚焦,增强抛光后低对比度的套刻图像。


4.1.4、三维形貌量测


三维形貌量测通过宽光谱大视野的相干性测量技术,得到晶圆级别、芯片级别 和关键区域电路图形的高精度三维形貌,从而测量晶圆表面的粗糙度、电路特征图 案的高度均匀性等参数,从而对晶圆的良品率进行保证,通常与微米级检测设备搭 配使用。 衡量该类设备性能的关键指标主要为重复性精度,即对晶圆上同一位置和同 一特征尺度进行多次重复测量,并将测量结果的标准差作为设备的重复性精度指 标。该指标体现设备对晶圆同一位置和同一特征尺度的测量结果的波动幅度大小, 下游客户会依据该指标来实现对制程工艺的控制精度。该指标的数值越小,表明客 户或其产线对制程工艺控制的精度越高。


目前,公司三维形貌量测设备的重复性精度达到 0.1nm,能够支持 2Xnm 及 以上制程工艺中的三维形貌测量,与国际竞品整体性能相当,已在长江存储等知名 晶圆制造厂商的产线上实现无差别应用。


4.2、量测产品线稳步扩张中


中科飞测当前量测设备产品销售以三维形貌量测设备、3D 曲面玻璃量测设备 为主。2022 年,公司量测设备总收入 1.18 亿元,其中三维形貌量测设备销售额 4138.86 万元,3D 曲面玻璃量测设备销售额 1655.25 万元,其他量测设备收入共 计 5957.92 万元。量价方面,2022 年,三维形貌量测设备销售数量 15 台,较 21 年略有下降, 平均单价 275.92 万元,ASP 保持了稳定增长,主要系公司获重点客户销售订单及 更大的市场份额;3D 曲面玻璃量测设备销售数量 28 台,平均单价 59.12 万元, 量价呈现增长态势。量测设备领域,公司产品线尚有待完善。在 8 种主要的量测设备类型中,美 国 KLA 的产品覆盖度最高,达 6 种。国内中科飞测、上海睿励、上海精测分别实 现 2/1/2 种产品的成熟覆盖。


目前,中科飞测的套刻精度量测设备样机已经研制成功,尚待客户验证;晶圆 金属薄膜量测设备也已进入产业化验证阶段;光学关键尺寸量测设备尚处于设计 研发阶段。


5、盈利预测


公司主营业务分为检测设备和量测设备两大类,我们分别讨论如下: 检测设备:检测设备在公司收入中占比较高,主要分为图形检测和无图形检测 两类,在过去几年保持了稳健增长。伴随公司纳米图形检测等新品类持续突破,我 们预计该业务将在近两年保持较高收入增速,预计 2023-2025 年收入同比增长 56.7/45.7/28.4%。毛利率方面,公司检测设备业务毛利率已经达到较高水平,预 计未来维持此毛利率,2023-2025 年维持 53.0%的毛利率。


量测设备:公司当前量测设备产品主要包括三维形貌量测和 3D 曲面剥离量 测,伴随膜厚、套刻精度、关键尺寸等量测设备新产品逐渐推向市场,该业务有望 在未来实现较高的收入增速,预计 2023-2025 年收入同比增长 36.4/32.0/30.6%。 毛利率方面,当前三维形貌量测和 3D 曲面玻璃量测的毛利率相对较低,未来伴随 前道核心环节的膜厚、套刻精度、关键尺寸等量测设备新产品出货,量测业务毛利 率有望逐步提升,预计 2023-2025 年毛利率 22.0/24.0/26.0%。 其他业务:主要是备品备件销售、设备维护等技术服务的相关业务,在公司收 入结构中占比较低,不对公司业绩造成显著影响。预计该业务收入将伴随公司出货 规模扩大而稳定增长,毛利率则随着规模起量而保持稳定,预计 2023-2025 年收 入同比增长 50.0/50.0/50.0%,毛利率维持在 50.0%水平。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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