（报告出品方/作者：民生证券，王芳、陈海进）

1 半导体专用设备龙头，前后道/小尺寸领域全面出击

1.1 专注半导体专用设备，多款产品成功打破国外厂商垄断

公司专注于半导体专用设备的研发、生产和销售。2002 年 12 月 17 日中科院沈阳自动化 研究所发起设立了公司前身沈阳芯源先进半导体技术有限公司。自设立以来，公司一直从事 半导体专用设备的研发、生产和销售。2019 年 3 月 12 日公司更名为沈阳芯源微电子设备股份 有限公司，并于当年 12 月 16 日在上交所科创板上市。

公司产品包括：

（1）光刻工序涂胶显影设备，包括涂胶/显影机、喷胶机，

（2）单片式湿 法设备，包括清洗机、去胶机、湿法刻蚀机；

应用领域包括：

（1）可用于 8/12 英寸单晶圆处 理，如集成电路制造前道晶圆加工、后道先进封装环节；

（2）可用于 6 英寸及以下单晶圆处 理，如化合物、MEMS、LED 芯片制造等环节。

产品性能良好，客户资源优质。公司多款产品性能参数与国际知名企业持平，陆续打入 知名一线大厂，成功打破国外厂商垄断，如前道涂胶显影设备陆续获得上海华力、中芯绍兴、 厦门士兰集科、上海积塔、株洲中车、青岛芯恩、中芯宁波、昆明京东方等多个前道大客户 订单及应用，实现小批量替代；后道、化合物、MEMS、LED 芯片制造等领域涂胶显影设备 的下游客户覆盖国际知名晶圆制造厂--台积电，已广泛应用在国内一线大厂以及国内特种工 艺代表企业，成功实现国产替代；前道 Spin Scrubber 清洗机达国际先进水平，成功实现进口 替代，在中芯国际、上海华力、厦门士兰集科等多个客户处通过工艺验证，在国内多个重要 客户处获批量重复订单，成功实现进口替代。截至 2021 年 4 月，公司生产的设备已累计销售 1000 余台套。

硬核技术优势，实力比肩国际。通过多年的技术积累，承担过国家 02 重大专项，公司掌握多项比肩国际先进水平的涂胶显影/单片式湿法设备核心自研技术，并不断自主创新，如借 鉴前道设备的先进设计理念和技术，持续优化后道/小尺寸设备架构。截至 2020 年 12 月 31 日， 公司共获得专利授权 195 项，其中发明专利 151 项，实用新型专利 23 项，外观设计专利 21 项，拥有软件著作权 47项。同时公司高度重视新技术、新产品和新工艺的研发工作，2020年 公司研发投入 4541.47 万元，营收占比为 13.81%。

产业经验丰富，行业地位突出。公司核心技术团队承担了多项国家科技重大专项及其他 省部级重大科研项目，如“十一五”、“十二五”02 重大专项设备研发与产业化项目。公司同时 是国家集成电路产业技术创新联盟及集成电路封测产业链技术创新战略联盟理事单位，并先 后主持制定了喷胶机、涂胶机两项行业标准，其中喷胶机行业标准《喷雾式涂覆设备通用规 范》（SJ/T11576-2016）已正式颁布实施，涂胶机行业标准《旋转式涂覆设备通用规范》项目 已经通过申报，待工信部审批。

高增长业绩目标，彰显公司发展信心。公司 2021 年限制性股票激励计划考核目标为，基 于 2020 年 收 入 ， 未 来 三 年 营 收 增 长 率 目 标 值 为+60%/+140%/+260%， 触 发 值 为 +40%/+100%/+200%，营收高增长业绩考核目标彰显公司未来发展信心和决心。激励落地情 况方面，2021 年首次授予对象 36 人，包含 10 位公司董事、高管及核心技术人员，总授予数 量 81.25 万股，授予价格 40.0 元/股。公司巧用股权激励工具，加强和稳定公司人才队伍的建 设，有利于充分调动员工积极性，同心协力为业绩增长努力。

1.2 受益国产替代与行业高景气，公司业绩跨越式增长

公司 2020 年营收/归母净利同比增速分别为 54.30%/66.77%。公司 2016-2020 年营业总收 入分别为 1.48/1.90/2.10/2.13/3.29 亿元，2020 年同比增长 54.30%，五年 CAGR 达 22.18%， 2021Q1 营业总收入为 1.13 亿元，同比增长高达 1229.54%，2021H1 营业收入预计超过 3.2 亿 元，接近去年全年水平；公司归母净利润从 2016 年 490 万元增长到 2020 年 4880 万元，2020 年同比增长 66.77%，五年 CAGR 高至 77.40%，2021Q1 为 650 万元,2021H1 预计为 3100 万元 到 4000 万元，同比增加 398.59%到 543.35%；公司营业总收入与归母净利润 2020 年逆势增 长，2021H1 营收和归母净利跨越式增长，受益于行业高景气与国产设备替代加速，公司业绩 跨越式增长。

毛利率和净利率均处于较高水平。毛利率方面，2016-2020 年公司综合毛利率分别为 42.14%、41.68%、46.49%、46.62%和 42.58%；净利率方面，2016-2020 年公司综合净利率分 别为 3.34%、13.83%、14.51%、13.73%和 14.85%；近年毛利率、净利率均处于较高水平，主 要系公司所处半导体设备行业具有较高技术、市场、客户认知壁垒，而公司多款产品均通过 多个客户验证及批量重复订单，由此通常能保持较高的毛利率和净利率水平。

强研发投入促高专利授权数。公司 2016-2020年研发支出持续提升，从 2016年的 1659万 元增长至 2020 年的 4541 万元，五年 CAGR 达 28.63%；五年研发支出占营业收入比重分别为 11.24%/10.41%/16.29%/16.44%/13.81%，2020 年下降原因是当年营业收入同比逆势增长 54.30%，2021Q1 研发支出占营业收入比重为 12.04%；截至 2020 年 12 月 31 日，公司共获得 专利授权 195项，其中发明专利 151项，实用新型专利 23项，外观设计专利 21项；拥有软件 著作权 47 项。公司专注设备研发，强研发投入促高专利授权数，为公司发展注入强劲的发展 活力。

光刻工序涂胶显影设备/单片式湿法设备分别占公司营收的 71.78%/23.14%。营收分业务 看，光刻工序涂胶显影设备与单片式湿法设备是公司营收主要来源，前者占更大比例；2020 年光刻工序涂胶显影设备营收 2.36 亿元，同比增长 111.37%，主要系涂胶/显影机、喷胶机产 品收入各有所增长，占比71.78%；2020年单片式湿法设备营收0.76亿元，同比下降20.23%， 占比 23.14%，主要系去胶机产品收入下降。

2020 年光刻工序涂胶显影设备毛利率为 42.89%，单片式湿法设备产品组合导致毛利率 下降。毛利分业务看，2020 年光刻工序涂胶显影设备毛利 1.01 亿元，同比增长 119.26%，毛 利率为 42.89%，该设备近五年毛利率稳定在 42%左右；2020 年单片式湿法设备毛利 0.29 亿 元，同比下降 40.61%，2016-2020年毛利率分别为 58.28%/46.61%/50.05%/51.90%/38.63%，毛 利率下降原因系，2020 年去胶机产品收入下降，而 2017/2018 年去胶机毛利率分别为 72.46%/49.66%，高于单片式湿法设备综合毛利或基本持平， 2020 年毛利率下降系产品组合 变化所致。

公司采用订单驱动型的生产模式，设备产销量逐年增长。公司采用在手订单生产为主、 潜在订单预投生产为辅、订单驱动型的生产模式，近年公司订单逐年增多驱动经营规模扩大， 2019 年各设备产销量下降原因系本年度订单产品中生产工艺更加复杂、生产周期更长的 8/12 英寸单晶圆处理设备占比较大，且订单签订时间主要集中在 2019 年下半年，年底在产机台较 多，集中在 2020年上半年完工交付，2020年设备的产销量即大幅增加；公司光刻工序涂胶显 影、单片式湿法设备产量分别自 2016 年的 77/15 台套增长至 2020 的 104/29 台套，销量整体 呈增长趋势，产销量不同主要受产品生产周期、验收周期和设备库存量的影响。

定增募投项目扩充产能。2021 年 6 月 12 日公司发布向特定对象发行 A 股股票预案，拟 定增不超过 2520 万股，募集资金不超过 10 亿元，用于上海临港研发及产业化项目、高端晶 圆处理设备产业化项目（二期）和补充流动资金。其中上海临港项目总投资 6.4亿元，拟投入 募资 4.7亿元，主要用于研发与生产前道 ArF光刻工艺涂胶显影机、浸没式光刻工艺涂胶显影 机及单片式化学清洗机等高端半导体专用设备。高端晶圆（二期）项目总投资 2.89 亿元，拟 投入募资 2.3 亿元，主要用于前道 I-line 与 KrF 光刻工艺涂胶显影机、前道 Barc（抗反射层） 涂胶机以及后道先进封装 Bumping 制备工艺涂胶显影机。目前规划新增 4 倍产能，有利于公 司扩充产能，并在前道先进制程设备实现进一步突破，强化公司在高端设备领域的技术优势 并丰富产品结构。

2 国产替代大逻辑，行业预期高景气

2.1半导体设备国产替代大势所趋

设备行业具有设备国产替代和下游扩产两大成长动力。

国产设备厂商将受益于在国内厂商设备中占比提升。中美经贸摩擦背景下，推进半导体 供应链自主可控是国内半导体设备厂商的历史性机会。目前我国半导体设备整体国产化率仅 为 13%左右，公司涉及的涂胶显影及清洗设备行业国产化率为 4%/20%，其中芯源微是涂胶 显影唯一国产厂商。国产设备在国内制造厂商设备中占比提升也将带来巨大的增长空间。

终端需求增长+集成电路制造环节国产化趋势，半导体设备需求提升。近年来随着 5G、 物联网、人工智能、汽车电子等新兴行业的发展，MEMS、化合物、Mini LED 芯片、先进封 装等半导体需求迅猛增长，也带动了半导体专用设备需求增长。其次，集成电路半导体国产 化需求迫切，中芯国际积极扩产也增加了设备需求。

我国半导体设备国产化有迫切的需求、有重要的市场基础、有资金和政策等可以依靠的 力量，我们认为半导体设备国产替代乃大势所趋，并对进展保持乐观态度。

我国半导体设备整体国产化率仅为 13%，亟待国产替代。随着半导体产能转移以及国内 半导体整体市场需求增加，中国大陆半导体产业投资增长，销售规模不断增长。2013-2019 年， 中国半导体设备市场规模由 33.70 亿美元增长至 134.5 亿美元，在全球市场中的占比提升至 22.5%，但 2013-2018 年我国半导体设备整体国产化率却没有较大增长，基本稳定在 13%左右。 直到 2019 年，贸易争端加速设备国产化，国产化率达到 18.8%，但整体国产化率仍较低。基 于我国半导体设备对外依存度高的不足，美国对我国采取禁运等措施，国产替代需求迫切。

我国半导体设备自主化有基础。半导体设备行业属于典型的技术密集型行业，涉及电子、机械、化工、材料、信息等多学科领域，具有较高的技术门槛，通常是一代器件、一代设备、 一代工艺。半导体设备企业投入的大量费用需要巨大的下游市场应用支持才能进入，技术研 发—产品性能提升—设备大量销售并盈利——持续投入研发/技术沉淀的良性循环。我国拥有 全球最大的集成电路终端消费市场和初具规模且快速成长的下游制造市场。因此，即使部分 半导体设备规模占比较小，但是仍然具有较好的规模效益，相应设备企业仍可以成为细分行 业的小巨人。此外，半导体设备行业还需要高素质的人才、良好的产学研体系、较强的基础 科学综合实力，纵观全球主要国家和地区，我们认为大陆是少数具有半导体设备自主可控潜 力的市场之一。

设备成IC供应链自主化主战场，资金、政策加码扫除后顾之忧。为建立我国自主可控的 集成电路供应链，国家集成电路产业基金（简称大基金）一期、二期先后于 2014年、2019年 成立，重点投资集成电路芯片制造业。其中大基金一期募资金额 1387 亿元，大基金二期注册 资本 2041.5 亿元。目前，大基金一期投资布局已经完成，其中设备投资仅占 2.7%，低于设备 在半导体行业产值中约 11%的规模地位。目前国家集成电路产业投资基金二期更注重对外依 存度更高的设备与材料领域的投资。十四五规划中，关键设备材料是半导体支持着力点。将 会对关键设备和材料进行专项支持动作。我们认为在资金和政策的支持下，半导体设备企业 能进行前瞻性的高强度研发和大幅扩产，有望实现跨越式发展。

2.2公司设备应用领域制造厂商积极扩产

2.2.1 集成电路前道晶圆制造：自主可控需求拉动资本开支

中国集成电路市场需求远大于本土制造规模，亟待国产替代。2005 年以来，中国一直都 是最大的集成电路消费大国，但是存在总体自给率低、芯片产能集中在中低端等不足。2020 年中国集成电路市场规模高达 1434 亿美元，但是本土制造产值仅为 193 亿美元，占比 15.9%。 2020-2025 年，中国集成电路市场规模预计增长至 2230 亿美元，CAGR 为 9.2%；本土制造规 模预计增长至 432 亿美元，本土份额为 19.4%，CAGR 为 13.7%。中美贸易摩擦导致外部环境 不确定性增强，集成电路领域亟待国产替代。

国产替代背景下，加大资本开支扩产是长期主题。中芯国际2020年年初资本开支预计31 亿美元，全年实际开支为 57亿美元，2021年全年实际支出有望持续超预期。此外，为了提高 我国芯片自给率，政府资本助力晶圆代工厂做大做强，中芯国际与国家大基金二期和亦庄国 投投资约 497 亿元建设中芯京城项目，规划每月约 10 万片 12 英寸晶圆产能；与深圳政府共 投资 23.5 亿美元，建设约 4 万片 12 寸产能晶圆厂，预期 2022 年开始生产。大陆存储企业也 纷纷扩产，根据公告，长鑫/长存 2025年产能规划将达到 66万片/月，约为 2020年末的 8倍。 代工厂和存储企业的纷纷扩产将加大对上游设备的需求。

2.2.2 LED 芯片制造：Mini/Micro LED 带来行业新增需求

Mini/Micro LED 作为新一代背光/显示方案显示性能优，所需 LED 芯片数量大大提升。 以目前已大批量出货的 Mini-LED 背光为例，具有超高对比度、高色域、高动态范围（HDR） 的优势，大幅提升了显示效果。相比传统背光源的 LCD 屏幕，Mini LED 背光屏幕结合局部 调光，明暗控制更灵活，拥有更高的屏幕亮度和对比度。相比 OLED，Mini Led由 于 采 用 传 统背光层发光，不存在 OLED 屏幕的低频频闪问题，也不会因为有机材料寿命短而引起亮度 不均匀和烧屏等问题。Mini LED 显示方案在取得更好显示效果的同时，LED 灯珠数量也大大 提升，一般 LED 背光电视灯珠数量只有几十上百颗；Mini LED 背光电视少则几千颗，多则几 万颗灯珠；而同样显示精度的 Mini LED 直显产品所需灯珠是背光产品的数百倍。

Mini LED 渗透率快速提升，2025 年全球市场规模有望达 59 亿美元，5 年 CAGR 为 87%。 随着 Mini LED 封装技术的进步、效率提升以及芯片等主要原材料成本的降低，Mini LED 产 品将从高端市场逐步向中高端市场渗透，特别是室内大尺寸显示领域。Mini LED 背光方面， 预计 2023 年搭载 Mini LED 背光的下游终端将增长到 8070 万台。我们预计到 2023 年，Mini LED 终端渗透率有望从目前的 2%增至 24%，市场需求将从目前的 320 亿片增至 4000 亿片。 据测算，2021 年 Mini LED 显示和背光产品将新增 1100 万片 2 寸 LED 晶圆，约占全球 LED 晶圆总产能约 7%。考虑 Mini LED 价值量约是普通 LED 价值量 8-10倍，带来增量空间巨大。 据 Grand View Research 预测，2025 年 Mini LED 市场规模将达到 59 亿美元，年复合增速达 86.6%。

Mini LED 项目平均产能投资额较高，国内厂商纷纷布局扩大产能。以聚灿光电为例， 2020 年高性能 LED 芯片扩产升级项目中，总投资额 9.49 亿，用于设备采购金额 8.15 亿。其 中 Mini LED 设备总价 2.34 亿，建成后产能 120 万片/年；蓝绿光 LED 设备总价 5.81 亿，建成 后产能 828 万片/年。Mini LED 每万片年产能的设备投资额为 195.0 万元，蓝绿光 LED 为 70.2 万元。虽然 Mini LED 项目投资额较大，但国内各厂商对 Mini LED 的应用前景看好， Mini/Micro LED 投资持续火爆。据高工新型显示不完全统计，2021H1 Mini/Micro LED 等领域 新增投资约 252 亿元，2020 年全年为 430 亿元。

2.2.3 先进封装：半导体应用端驱动提升需求

半导体产业应用驱动力增强，先进封装是实现半导体产品多样化的重要选项。随着物联 网、5G、人工智能、汽车电子、AR/VR、云计算的逐步兴起，市场驱动力变得更加多元化， 对半导体产品的多样化提出了更高的要求。因此，在一些性能要求较低，而对低功耗要求更 高的应用场景，比如可穿戴设备，物联网等可以降低应用处理器 SOC、电源管理芯片、触控芯片、射频天线、传感器（MEMS）的性能指标，使其噪音串扰，高功率发热等满足集成到 同一个管壳的条件，通过组装形成电子系统以达到小尺寸、高集成、异构集成的目的，这就 是系统级封装（SIP，System in Package）。比如苹果手表 3 里的 S3 芯片，它就将不同厂家， 不同制程的芯片设计成了一个集成度非常高的系统，包括 7nm的应用处理、22nm制程存储芯 片、28nm 的射频芯片、130nm 的传感器芯片等。

先进封装蒸蒸日上，传统封装后继乏力。随着电子产品趋向功能化、轻型化、小型化、 低功耗和异质集成，先进封装技术正在被越来越多的应用到电子产品。根据 Yole 的预测数据， 2018 年至 2024 年，全球先进封装市场将呈现平稳增长态势，2024 年其市场规模预计将增长 至 436 亿美元，CAGR 将达到 8.2%，远高于传统封装的 2.4%。

相比全球，大陆先进封装占比低，内资厂商封装发展空间更大。国内的一线厂商，如华 天科技、通富微电等都具有先进封装的能力，但是先进封装营收占比低于全球水平，与国际 领先水平仍有一定差距。根据集邦咨询统计，2018 年中国先进封装营收约为 526 亿元，占到 国内封测总营收的 25%，低于全球 41%的比例。具体到内资厂商上，2018 年中国封测营收前 四大企业的先进封装产值约 110.5亿元，约占中国先进封装总产值的 21%，其余内资企业以及 在大陆设有先进封装产线的外资企业、台资企业的先进封装营收约占 79%。内资厂商积极发 展提高先进封装产能，长电绍兴和华天科技分别投资 80 亿和 20 亿的先进封装产线预计将于 2021 年搬入设备并量产。

2.2.4 特色工艺芯片制造：行业成长趋势明确

特色工艺：万物互联时代的基石，高速增长大势所趋。目前公司 6 英寸以下单晶圆处理 设备应用领域已拓展至 MEMS、化合物、功率器件等领域的涂胶显影。MEMS 方面，作为获 取信息的感知层关键器件，将随着可穿戴设备、智能驾驶、智能工厂、智能家居、环境监测 等物联网领域的快速发展而快速增长。化合物半导体方面，得益于 5G建设与新能源汽车不断 的发展，市场对高频和高功率应用需求不断扩大，化合物半导体的市场规模不断扩大。功率器件是电能转化的核心器件，有望充分受益于汽车电动化、家电变频化、光伏及电网建设。 上述特色工艺产品均是物联网、汽车电子等相关应用领域和市场需求的基石，随着汽车电子、 AI、5G 等的强劲发展，半导体特色工艺市场将迎来爆发式增长。

下游行业市场规模快速增长，厂商积极扩产。化合物半导体主要指 GaAs、SiC 和 GaN， 其中 GaAs 占据主要市场份额，我们以 GaAs 为例，2018-2024 年中国氮化镓元件市场规模 CAGR 预计为 15%，2024 年达到 551 亿。中国 MEMS 行业市场规模 2018 年-2024 年 CAGR 预 计为 15%，2025 年达到 1134 亿元。2020 年以来，由于下游需求旺盛及未来发展前景乐观预 期，国内厂商积极扩产。如三安光电拟投资 160 亿元，在长沙建设化合物半导体研发及产业 化项目，包括长晶-衬底制作-外延生长-芯片制备-封装生产全流程；淄博高新区投资 60 亿元 建设 MEMS 产业园项目。

3 光刻工序涂胶显影设备：后道及小尺寸领域实现进口替代，前道领域国产化起步

光刻工序是集成电路制造中的核心步骤，其将掩膜版上的电路图形转移到硅片，八个环 节分别为脱水烘烤、旋转涂胶、软烘、曝光、曝光后烘烤、显影、坚膜烘烤、显影检查，而 涂胶显影设备是光刻工序中与光刻机配套使用的涂胶、烘烤及显影设备，包括涂胶机（又称 涂布机、匀胶机，英文简称 Spin Coater）、喷胶机（适用于不规则表面晶圆的光刻胶涂覆，英 文简称 Spray Coater）和显影机（英文简称 Developer）。

公司生产的光刻工序涂胶显影设备包括涂胶/显影机、喷胶机：

1）公司生产的涂胶/显影 机可与光刻机设备联机作业或者独立作业，工艺范围涵盖 LED 芯片制造、集成电路制造后道 先进封装制程以及前道的 I-line、KrF、ArF 等制程工艺，根据不同工艺需求，可搭载不同的 温湿度控制模块以及相应的涂胶和显影模块。同时，根据客户对产能要求的高低，公司开发 出了单机械手平台和多机械手平台，可以根据客户需求灵活配置，从而提高产品性价比。

2） 公司生产的喷胶机可应用于圆片级封装（WLP）、3D 封装及 MEMS 芯片制造等领域，适合 于高深宽比尺寸的沟槽图形表面涂覆，可保证沟槽台阶表面涂覆的均匀性，独特的喷涂工艺 可以处理特殊形状（如长方形、菱形等）的衬底，在处理某些轻薄易碎的衬底时可保证衬底 完整不碎裂，具有优势。

公司生产的涂胶显影设备产品成功打破国外厂商垄断。在集成电路制造后道先进封装、 化合物、MEMS、LED 芯片制造等环节，公司产品作为国内厂商主流机型已广泛应用在国内 知名大厂，成功实现进口替代；在集成电路前道晶圆加工环节，作为国产化设备已逐步得到验证及应用，实现小批量替代，填补了国内空白。

3.1前道涂胶显影设备：未来空间广阔，国产替代将渡过起步期

集成电路制造前道工艺以单晶硅片的加工为起点，以在单晶硅片上制成各种集成电路元 件为终点，前道晶圆加工工艺较为复杂，其主要工艺流程包括氧化、清洗、涂胶、光刻、显 影洗胶、刻蚀、去胶、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨等，晶圆处理精度一般在几纳米 至几微米，对加工设备精度要求极高，其中部分工序需要循环进行多次，需要用到大量的半 导体设备。

发展趋势：在早期的集成电路和较低端的半导体制造工艺中，此类设备往往单独使用 （OffLine）。随着集成电路制造工艺自动化程度及客户对产能要求的不断提升，在 200mm（8 英寸）及以上的大型生产线上，此类设备一般都与光刻设备联机作业 （InLine），组成配套的圆片处理与光刻生产线，与光刻机配合完成精细的光刻工艺流程。

3.1.1 前道领域涂胶显影设备未来空间巨大，芯源微国产替代成功起步

全球前道涂胶显影设备销售额整体呈增长态势，中国大区是最重要的增长来源。据VLSI，全球前道涂胶显影设备销售额由 2013 年的 14.07 亿美元增长至 2019 年的 17.85 亿 美元，预计未来几年仍将呈现整体增长态势，2020 年至 2023 年销售额将分别达到 19.06/23.24/25.12/24.76 亿美元，十年 CAGR 达 5.81%；中国大区（含中国台湾地区）前 道涂胶显影设备销售额由 2016 年的 8.57 亿美元增长到 2018 年的 8.96 亿美元，分别占全 球的 54.76%/38.52%，2016-2018 年中国大区增量占比为 47.54%，预计 2020 年至 2023 年 销售额将分别达到 7.55/9.35/10.25/10.26 亿美元，全球份额占比保持在 40%左右，中国大 区为最重要增长来源。

TEL 几乎垄断前道涂胶显影设备市场，芯源微国产替代成功起步。集成电路制造前道晶 圆加工领域用涂胶显影设备主要被日本东京电子（TEL）垄断， 2018 年全球市场份额达 88%， 据 Global Market Monitor，TEL 在大陆市场份额高达 91%，芯源微占比仅为 4%；芯源微生产 的前道涂胶显影设备成功打破国外厂商垄断并填补国内空白，目前是国内唯一能提供中高端 设备的厂商，作为国产化设备已逐步得到验证及应用，其中前道 I-line 涂胶显影机已在国内知 名晶圆厂长江存储上线进行工艺验证，可满足客户 0.18μm 技术节点加工工艺，前道 Barc（抗反射层）涂胶设备在已通过上海华力工艺验证，可满足客户 28nm 技术节点加工工艺， 同时陆续获得上海华力、中芯绍兴、厦门士兰集科、上海积塔、株洲中车、青岛芯恩、中芯 宁波、昆明京东方等多个前道大客户订单及应用，实现小批量国产替代。

3.1.2 公司持续研发关键核心技术，不断升级产品技术和性能

公司前道领域用涂胶显影设备技术和应用领域有提升空间。公司的光刻工序涂胶显影设 备在前端领域与国际知名企业相比，技术水平整体稍弱，同种工艺等级产品的技术原理接近， 但在关键性能指标上存在差异，且公司产品在应用领域范围上较 TEL、DNS 偏窄，ArFi 等工 艺仍需持续研发。

公司突破多项自研核心技术，部分领域还需提升。公司在前道涂胶显影设备领域的多个 关键技术取得突破，拥有五项核心技术，全部为自主研发，在 28nm 及以上节点的相关技术 基本达到国际先进水平，其他如 28nm 以下节点相关技术、Inline 联机作业能力和远程无人化 操作等有一定进步空间。

公司持续研发关键核心技术，不断升级产品技术和性能。针对前道涂胶显影设备产品的 更高技术要求和更大市场需要，公司持续对其中的关键核心技术及核心零部件进行研发，不 断升级产品技术和性能，更高制程前道涂胶显影设备的整机研制已经在实施过程中，同时做 好下游市场开拓和客户服务，以提升在下游市场的认可度和渗透率。

3.2小尺寸/后道领域：技术成熟，成功实现进口替代

3.2.1 LED、化合物、功率器件用涂胶显影设备具广阔市场

公司 6 英寸及以下的涂胶显影设备目前主要用于 LED 芯片制造（包括 LED 芯片图形化蓝 宝石（PSS）衬底制备和 LED 芯片晶圆处理）、化合物半导体制造以及功率器件制造（砷化镓 /氮化镓等化合物半导体主要用于 5G、新能源汽车等新兴领域）。

LED、化合物、功率器件用涂胶显影设备具广阔市场。6 英寸及以下单晶圆设备市场前 景与下游应用领域的发展状况密切相关，受益于半导体行业高景气以及国产替代加速，公司 小尺寸涂胶显影设备具广阔市场。

3.2.2 后道先进封装涂胶显影设备国产替代空间广阔

集成电路制造后道工艺即封装测试环节，以最终制成集成电路产品为终点。封装是集成 电路生产的重要组成部分，主要起着安放、固定、密封、保护芯片以及确保电路性能和热性 能等作用。从技术层面看，封装可分为传统封装和先进封装。先进封装包括带有倒装芯片结 构的封装（FC）、圆片级封装（WLP）、2.5D 封装、3D 封装等。

发展趋势：在摩尔定律发展脚步迟缓的情况下，传统封装已无法满足现代集成电路应用 需求。随着电子产品趋向于功能化、轻型化、小型化、低功耗和异质集成，先进封装技术正被越来越多地应用到电子产品，下游芯片生产厂商对先进封装设备的需求正不断增强。

公司生产的涂胶/显影机可用于集成电路制造后道先进封装的 Bumping 制备工艺、 WLCSP 封装工艺、Fanout 封装工艺等领域的光刻工序。

后道涂胶显影设备国产替代空间广阔。据 VLSI，全球后道涂胶显影设备销售额由 2015 年的 0.29 亿美元增长至 2018 年的 0.87 亿美元，CAGR 达 44.22%，预计 2020-2023 年销售额 将分别达到 0.81/0.98/1.09/1.08 亿美元，未来几年将呈整体增长态势；中国大区（含中国台湾 地区）后道涂胶显影设备销售额由 2016年的 0.45亿美元增长到 2018年的 0.61亿美元，CAGR 达 16.43%，预计 2020 年至 2023 年销售额将分别达到 0.59/0.73/0.82/0.81 亿美元，占全球份额 75%左右，中国大区将成为最重要的增长来源；2016-2018 年中国大区后道涂胶显影设备销售 额按各年末央行公布的人民币汇率中间价简单折算分别为 3.09/3.64/4.20 亿元，同期公司销售 金额分别为 1.26/0.74/0.81 亿元，公司近三年销售金额合计占中国大区销售规模的比例为 25.71%，后道工艺涂胶显影设备国产化替代空间仍然很大。

3.2.3 小尺寸/后道用涂胶显影设备技术领先，成功实现进口替代

公司涂胶显影设备在化合物、LED 芯片制造、先进封装等领域成功实现进口替代。作为 国产光刻工序涂胶显影设备的代表，在集成电路制造后道先进封装领域和 LED 芯片制造等领域，公司涂胶显影设备技术相对成熟，已实现量产，并作为主流机型成功打入包括台积电、 长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技、华灿光电、乾照光电、澳洋顺昌、中芯绍兴、 中芯宁波等多家国内知名一线大厂，成功实现国产替代。

公司 LED、后道领域用涂胶显影设备技术先进，较 ELS、韩国 CND 应用更为广泛。公 司的光刻工序涂胶显影设备在 LED、后端领域与国际知名企业相比，技术水平较为接近，技 术原理上接近，在关键性能指标上存在差异，且公司产品在应用领域范围上较中国台湾亿力鑫 (ELS)、韩国 CND 更为广泛。

公司拥有达国际先进水平的多项自研核心技术。核心技术方面，公司拥有一系列具有自 主知识产权的涂胶显影设备核心技术，并广泛应用于公司产品的批量生产中；在化合物、 MEMS、LED 芯片制造领域，公司拥有的四项核心技术，全部为自主研发，基本达到国际先 进水平；先进封装领域的光刻工艺胶膜均匀涂敷技术在厚胶膜涂覆均匀性方面达到国际先进 水平，不规则晶圆表面喷涂技术较国际知名企业还有提升空间，如薄膜平面喷涂均匀性等。

公司借鉴前道产品的先进设计理念/技术持续优化后道/小尺寸设备架构。在集成电路制 造先进封装领域，为应对高端封装市场工艺要求不断提高，公司在后道设备上也采用了前道 设备的先进设计理念及技术，开发叠层多腔设备，满足更高工艺等级及产能需求；在化合物、 MEMS、LED 芯片制造等领域，公司通过借鉴前道产品的设计理念，优化小尺寸设备性能的 同时，专项开发叠层设备，提升化合物应用领域的设备处理能力，应用了前道先进设计理念 及技术的后道产品在国内多家封装大厂 Fan-out 产线应用，目前已经成为客户端的主力量产设 备。

公司 LED、后道先进封装用涂胶显影设备的性能参数基本与国际知名企业持平。性能参 数方面，光刻工序涂胶显影设备在行业内通行的评价标准包括产能、平均故障间隔时间、胶 膜涂敷均匀性、显影精细度、热板温度均匀性（温控热处理精密度）等；LED 芯片制造、后 道先进封装领域，公司涂胶显影设备性能参数基本与国际知名企业持平。

公司设备性能良好，与下游客户合作关系稳固。设备销售和客户进展方面，据招股书， 公司 LED 芯片制造领域下游主要客户华灿光电、澳洋顺昌、东莞中图等采购的涂胶显影设备 均系或主要由公司提供；公司后道先进封装领域用涂胶显影设备客户主要为及台积电、长电 科技、华天科技、晶方科技等国内知名集成电路封测企业，近三年销售金额合计占中国大区 （含中国台湾地区）销售规模的比例为 25.71%；同时公司向客户发出的各型号机台凭借良好的性 能基本均正常使用中，且随着公司新产品的升级换代，双方合作关系稳固，不存在被同行业 其他公司相关产品所替代的情形。

4 单片式湿法设备：后道工艺成熟替代，前道清洗设备取得知名厂商批量重复订单

集成电路制造过程中，湿法设备是使用比例最高的核心生产设备，光刻、刻蚀、沉积等 每一步重复性工序过程均会带来不可控的如颗粒、有机物、金属和氧化物的污染物，清洗目 的在于减少杂质对芯片良率的影响，实际生产中不仅仅需要提高单次的清洗效率，还需要在 几乎所有制程前后都频繁的进行清洗。按照清洗介质作用方式，可以分为干法清洗和湿法清 洗，后者可按照设备的工作方式进一步分为槽式湿法清洗与单片式湿法清洗，槽式清洗设备 可批量清洗晶圆，产率高，但是控制度差，容易造成晶圆之间的交叉污染。单片式可以避免 交叉污染，但是产率较低，需要通过多腔设计提高产率。

发展趋势：随着集成电路线宽的不断缩小，对颗粒大小及数量、刻蚀速率及均匀性、金 属污染控制、表面粗糙度、圆片单面工艺等的要求越来越严格，单片式湿法设备正越来越多 地使用到集成电路的制造中来。

4.1半导体清洗设备市场前景良好，国内厂商替代空间巨大

全球半导体清洗设备市场规模不断上升，前道单片式清洗设备销售额呈增长趋势。据 SEMI，全球半导体清洗设备销售额由 2015 年的 26.00 亿美元增长至 2019 年的 32.80 亿美元， 预计 2020 年达 36.00 亿美元，CAGR 达 6.72%；据 VLSI，全球前道单片式清洗设备销售额由 2013 年的 16.31 亿美元增长至 2018 年的 22.69 亿美元，CAGR 达 6.83%，预计 2023 年将达到 23.14 亿美元，中国大区（含中国台湾地区）前道单片式清洗设备销售额由 2016 年的 6.14 亿 美元增长至 2018 年的 7.54 亿美元，CAGR 达 10.86%， 2023 年将达 8.26 亿美元。同时据招 股书测算，2020-2023 年公司主要销售的 0.13μm 及以上工艺节点前道单片式物理清洗机的全 球市场规模预计达 1.24/1.45/1.51/1.43 亿美元，国内（含中国台湾地区）将达 0.42/0.50/0.53/0.51 亿 美元，基于已有工艺存量空间，叠加不断研发突破工艺节点后增量空间两个角度看，公司前 道清洗机未来市场空间广阔，目前获得国内多家 Fab 厂商的批量重复订单；随着先进封装技 术被越来越多地应用到电子产品中，下游芯片生产厂商对先进封装设备的需求正不断增强， 公司后道单片式湿法设备的市场前景良好。

全球及中国清洗设备被 DNS、TEL 等厂商垄断，国内厂商替代空间巨大。集成电路清洗 设备主要被日本迪恩士（DNS）、日本东京电子（TEL）等厂商垄断，据 Gartner，2019 年全 球 半 导 体 清 洗 设 备 市 场 中 ，DNS、TEL、SEMES、Lam research 市 场 份 额 分 别 为 45.1%/25.3%/14.8%/12.5%，CR4 为 97.7%，市场高度集中；2019 年中国半导体清洗设备招标 采购份额中，DNS、Lam research、TEL 各自占比 48.0%/20.0%/6.0%，国内厂商盛美半导体、 北方华创、芯源微合计占 22.0%，国产替代空间巨大。

4.2单片式湿法设备以清洗机为主，已实现前道国产替代

公司生产的单片式湿法设备主要由清洗机、去胶机和湿法刻蚀机构成，可应用于 6 英寸 及以下单晶圆处理及 8/12 英寸单晶圆处理，其中清洗机为公司发展重点。

1）清洗机介绍

清洗机是将晶圆表面上产生的颗粒、有机物、自然氧化层、金属杂质等污染物去除，以 获得所需洁净表面的工艺设备。从工艺应用上来说，清洗机目前已广泛应用于集成电路制造 工艺中的成膜前/成膜后清洗、等离子刻蚀后清洗、离子注入后清洗、化学机械抛光后的清洗 和金属沉积后清洗等各个环节。

公司生产的清洗机可搭载多种清洗方式，如高压喷嘴、超/兆声波喷嘴、二流体喷嘴、化 学品喷嘴、毛刷等，能够满足集成电路制造前道晶圆加工环节 90nm 以上工艺制程的清洗要 求以及后道先进封装环节绝大部分清洗工艺的要求；公司生产的清洗机通过自主研发的二流 体喷嘴技术可将附着在晶圆表面的细微颗粒污染物去除，去除率超过 95%，通过大量仿真与 工艺试验相结合，调试出最佳的清洗工艺参数，确保不损伤晶圆表面的图形；对于微米级别 大颗粒，采用特殊材料的毛刷或高压喷淋对晶圆进行擦洗去除，配合特有的晶圆翻转装置和 夹持式承片台，可在同一台设备中实现对晶圆的正反两面进行清洗；此外针对不同晶圆尺寸， 采用创新的兼容设计，实现工艺腔体、晶圆承载平台（chuck）、对中等核心单元在少更换甚 至不更换硬件的情况下迅速满足客户的兼容性。

前道用清洗机 Spin Scrubber成功实现进口替代。通过持续的改进、优化，公司生产的集 成电路前道晶圆加工领域用清洗机 Spin Scrubber 设备的各项指标均得到明显改善或提升，已 经达到国际先进水平并成功实现进口替代。该类设备已通过中芯国际、上海华力、厦门士兰 集科等多个客户的工艺验证，并获得国内多家 Fab 厂商的批量重复订单。

去胶机介绍

在半导体制造工艺中，光刻胶只是起到图形转移的媒介作用，因此在完成图形转移后， 需要将光刻胶完全去除，以避免残留的光刻胶影响后续工艺质量。去胶机主要用于去除圆片 刻蚀后的光刻胶，适用于 50-300mm 圆片的处理。

公司生产的单片式去胶机，主要应用于集成电路制造后道先进封装 Bumping、OLED 等 领域，同时也可用于 LED 芯片制造中蒸镀工艺后的金属剥离及回收等工艺；主要采用高温、高压化学液喷淋的方式，适用于膜厚 1-130μm 各种品牌型号的正负性光刻胶的去除，具备化 学品喷嘴变速扫描、去胶液回收循环过滤再使用、金属回收等功能，解决了浸泡单元技术， 在浸泡单元中引入了鼓泡技术、化学液溢流技术以及片盒垂直翻转等关键技术，达到了提高 光刻胶去除效率和晶圆安全性的效果，提升了去胶机的整体性能，得到了客户认可。

湿法刻蚀机介绍

刻蚀是半导体制造工艺中相当重要的步骤，刻蚀工艺通常位于光刻工艺之后，有图形的 光刻胶层在刻蚀中不会受到腐蚀源的显著侵蚀，从而完成图形转移的工艺步骤。刻蚀可以分 为湿法刻蚀和干法刻蚀，湿法刻蚀通过化学试剂去除晶圆表面材料，通常用于工艺尺寸较大 的应用，或用于干法刻蚀后清洗残留物等，刻蚀工艺的控制及其工艺结果的精确度将直接影 响电路性能和产品成品率。

公司生产的单片式湿法刻蚀机，主要应用于集成电路制造后道先进封装 Bumping、 MEMS、OLED 等领域的刻蚀制程，可对 50-300mm 尺寸晶圆中的凸块下金属（UBM）及扇 出式再分布层（RDL）等图形进行处理；刻蚀目标材料包括铜（Cu）、钛（Ti）、钨化钛 （TiW）、银（Ag）、铝（Al）、钼（Mo）、氧化铟锡（ITO）、氧化铟镓锌（IGZO）等；具备 化学品喷嘴变速扫描、刻蚀液回收循环过滤再使用等功能，刻蚀均匀性优于 3%，有效地提 高刻蚀均匀性，降低侧蚀效应，侧蚀可小于 0.75μm；通过分层式反应腔体设计以及内外 Cup 升降配合阀切换等方式实现药液的分类，可实现在同一腔体中喷洒多种化学液，节约化学液。

4.3后道湿法设备技术实力比肩国际，前道设备获批量重复订单

较国际国内知名企业，公司后道领域用单片式湿法设备技术比肩国际/应用广泛，前道领域加速成长中。公司应用于集成电路后道先进封装领域的三种单片式湿法设备的基本技术原 理较为接近，与国际国内知名企业相比，后道领域用单片式湿法设备技术先进/应用广泛，仅 在关键性能指标上存在差异；公司上市时前道单片式湿法设备处于技术积累和应用拓展期， 产品用于集成电路制造领域 0.13μm 及以上工艺节点的单片式物理清洗领域，上市以来公司不 断优化设备细节，采用新型传输架构，前道设备加速成长中。

公司持续自研核心技术，后道及小尺寸领域设备已量产，前道设备获国内多家 Fab 厂商的批量重复订单。核心技术方面，公司拥有一系列具有自主知识产权的单片式湿法设备核心 技术，并应用于公司产品的批量生产中；在化合物、MEMS、LED 芯片制造、先进封装领域， 公司拥有的六项核心技术，基本已达国际先进水平，仅化学药品精确供给及回收技术部分需 提升，且技术产业化程度高，技术基本应用于单片式湿法设备的量产；2019 年前道领域技术 部分达到国际先进水平，应用这些技术的单片式湿法设备通过中芯国际（深圳厂）工艺验证 并实现小批量销售；持续研发下，公司技术取得进一步突破，如在晶圆正反面清洗技术方面， 可满足 28nm 制程的技术要求并在客户端稳定运行，2020 年度前道清洗机获得国内多家 Fab 厂商的验证和批量重复订单。

公司后道设备性能参数与国际国内知名企业持平，前道性能参数持续提升。性能参数方面，单片式湿法设备在行业内通行的评价标准包括产能、平均故障间隔时间、颗粒去除效率、颗粒处理能力、刻蚀均匀性、刻蚀侧蚀性能、去胶良率等；后道先进封装领域公司单片式湿法设备性能参数基本与国际知名企业持平；公司上市时前道领域设备性能参数有提升空间，上市后公司不断升级性能。

公司设备产销量逐年增长，与下游客户合作关系稳固。设备销售和客户进展方面，公司 单片式湿法设备的主要客户为华天科技、昆山国显、海思光电子、晶方科技等，前道 Spin Scrubber 清洗机设备已通过工艺验证的客户有中芯国际、上海华力、厦门士兰集科等，并且 在多个重要客户处获得批量重复订单，与下游客户合作关系稳固；公司单片式湿法设备产量 自 2016年的 15 台套增长至 2020的 29台套，销量也有所提升，产销量不同主要系产品生产周 期及验收周期的影响。

（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。）

精选报告来源：【未来智库官网】。

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