高通、高盛、大笔持仓！技术堪称硬核！这才是该上科创板的公司！

今天，我们要研究的这家公司，最热的科创板公司之一，做的是半导体设备中的核心——蚀刻机，其技术实力堪称硬核。

这家公司，曾出现在美国技术咨询委员会向总统提交的《确保美国半导体的长期领导地位》报告中，是其中唯一一家中国企业，更是一手使美国打破《瓦森纳协议》，放弃“限制对华出口蚀刻设备”。

拿精细度来看，其主打产品已经做到7nm，已经打入世界第一晶圆代工厂台积电的生产线。并且，从精细度来看，7nm并不是它的极限，它最低能做到5nm，已经不输于国际巨头拉姆研究、应用材料。

其对标的公司，正是美股的蚀刻机超级巨头——拉姆研究（Lam Research，美股代码LRCX），大家可以感受一下它在美股的画风：

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图1：股价图

而放眼A股，另一家能做蚀刻机的公司——北方华创，技术还停留在28nm，只进入了中芯国际的生产线。

本案的名字，为中微半导体。可以说，它代表中国半导体设备技术的最高技术水平。并且翻看它的股东名单，也是极其豪华：高通、三星、高盛、国家集成电路大基金……

来，直接上数据：

2016年至2018年，收入为6.10 亿元、9.72亿元、16.39亿元，净利润为-2.39亿元、0.30亿元、0.91亿元，经营活动现金流量净额为-1.02亿元、-1.50亿元、2.61亿元，毛利率为42.52%、38.59%、35.50%，销售净利率分别为-39.18%、3.08%、5.54%。

注意，增速虽然很高，但净利率其实只有可怜的5.54%，净利润仅有0.91亿元，并且，如果考虑到中微半导体研发费用资本化的情况，其扣除资本化的研发费用，其净利润为负。

这样的财务数据，对应本次上市发行10%股权，募资10亿来看，发行估值已经高达100亿元，单看PE，已经超过了100倍。

好，数据研究到这里，接下来几个值得我们所有人深思的重要问题来了：

1） 蚀刻机这个半导体产业的细分领域，究竟是怎样的经营逻辑，为什么技术壁垒如此高？

2） 中微半导体是如何撕破技术垄断，从而成为国产龙头、中国半导体产业希望火种的？

3） 未来，中微半导体是否有可能追赶、并且把国际巨头按在地上摩擦？

4） 众所周知，科技类公司的估值，是整个估值体系中最难的领域之一。这个领域风险高、收益大，估值一旦出现偏差，分分钟就是几千万，甚至上亿的损失——本案，最重要的问题在于，中微半导体这样的公司，到底该怎么为其估值？如今100亿的估值，到底是便宜了，还是贵了？

今天，我们就以中微半导体为例，来研究下半导体设备的产业逻辑，以及估值特征。对于相关赛道公司，之前我们在专业版报告库中，研究过闻泰科技并购安世半导体、

韭菜请移步他处

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技术如此彪悍，到底如何炼成？

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芯片的制造有三大核心环节：薄膜沉积、光刻、刻蚀。对应三大设备：MOCVD、光刻机、刻蚀机，这三大设备占芯片制造成本的70%以上。

其中，刻蚀是晶圆制造中至关重要的一步，其技术的高低直接决定了芯片制程的大小，并且在成本上仅次于光刻。

刻蚀技术，指的是在光刻工序后，利用化学及物理方法对晶圆表面进行选择性腐蚀或剥离，进而形成电路图形。简单讲，光刻机的作用相当于描摹，刻蚀相当于临摹雕刻。

上世纪60年代，刻蚀以“湿法工艺”为主，将硅片浸泡在可以与被刻蚀膜层反应的化学液体中，除去不需要的部分。

但是，液体有一个特点就是“各向同性”（isotropic etching），即化学制剂所接触到的表面所有方向以同样的速度刻蚀，导致刻蚀速度不可控，从而造成偏差。

80年代，美国最大的半导体设备公司——应用材料，Applied Marerials（美股代码AMAT），终于研发出新技术“干刻法工艺”，该方法，具有较强的“各向异性”（anisotropic etching），能对晶圆进行微细的雕刻。

早期的干刻刻蚀，是利用电极板产生等离子对晶圆表面刻蚀，这种方法被称为电容性等离子刻蚀（CCP）。

1990年，历史上第一台基于ICP（等离子）刻蚀机由Lam Research（拉姆研究）提出，ICP由于能在低压下产生较高浓度的等离子体，成为新一代刻蚀机的发展方向。

90年代初期，半导体产业开始从日美向韩国和中国台湾转移，全球半导体设备供应龙头AMAT、拉姆（Lam Research）开始进入中国。但是，中国的芯片产业，才刚刚萌芽，国产芯片制造工艺整整落后巨头三代。

而此时，中微半导体创始人，尹志尧刚从拉姆研究（LAM）跳槽到美国应用材料（AMAT）担任总经理，负责同一领域的研究开发工作，曾被誉为“硅谷最有成就的华人之一”。

2004年，60岁的尹志尧看到了国内半导体的商机，随着芯片制造大规模向亚洲转移，上游半导体设备工业却仍留在美国。

于是，尹志尧决定回国创业，带领着三十多人的团队，冲破美国政府的层层审查，所有的工艺配方、设计图纸都被美国没收，一切从零开始，创办中微半导体。[1]

但是，没有图纸自主研发并没有这么容易。一台刻蚀机每年要刻1018（百万万亿）个又细又深的接触孔或线条，而且合格率要达到99.99%。其挑战难度之大可想而知。有人打了这样一个比方：刻蚀晶圆的精确度相当于，建一条从北京连通上海的高铁，其轨道的高低误差不能超过1根头发丝。[2]

2005年，凭借多年的经验，中微研发出的第一台国产干法刻蚀机在中芯国际上线，成为中国在半导体设备研发领域的里程碑。

2007年，中微又推出首台

然而，就在刻蚀机正准备进入台积电产线，却遭来老雇主应用材料的起诉，最终由于证据不足，以和解收场。

2015年，美国商务部在实地考察了中微和中芯国际后，公告放弃“限制对华出口刻蚀设备”并通报“瓦森纳协议”。

这一事件，标志着我国公司首次打破全球巨头在集成电路高端装备领域的封锁。

2016年，中微半导体成为国家集成电路产业投资基金（国家大基金）的第一个投资项目，投资总额达到4.8亿元，通过几轮融资，包括高盛集团、高通、三星、科天投资都成为了中微的投资者。

2018年，中微自研7nm等离子刻蚀机通过台积电验证，成为国产首台进入台积电产线的半导体设备，而最先的苹果A11芯片和华为的麒麟970均使用的是10nm工艺。

2019年3月，中微申报上交所科创板。

好，看到这里，你觉得中微半导体做对了什么？它凭什么能突破“瓦森纳协议”对华出口刻蚀机的限制？

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到底怎么赚钱？

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主要做对了两件事：1）死磕技术；2）控成本。

中微半导体，成立于2004年，科创板第四批受理申报企业。第一大股东为上海创投，持股比例为20.02%，第二大股东巽鑫投资持股比例为 19.39%。第一大股东实控人为上海国资委，第二大股东实控人为国家集成电路产业投资基金股份有限公司。

两大股东持股比例较接近，无控股股东、无实际控制人。董事长及创始人持股比例较低，直接间接持股1.34%。

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图2：股权结构图

技术实力如此强悍的公司，来看业绩：2016年至2018年，收入为6.10 亿元、9.72亿元、16.39亿元，净利润为-2.39亿元、0.30亿元、0.91亿元，经营活动现金流量净额为-1.02亿元、-1.50亿元、2.61亿元，毛利率为42.52%、38.59%、35.50%，销售净利率分别为-39.18%、3.08%、5.54%。

增速极快，三年营收复合增速为64%，净利润复合增速为118%。

此外，需要注意的是，2018年其经营活动净现金流远高于净利润，主要是由于预收账款大幅增长，从2016年的0.02亿元增长至6.8亿元，是当期净利润的7倍。

从资产结构来看——2018年，其总资产规模为35.33亿元，其中占比最高的是存货（35.31%）、其次是货币资金（18.97%）、最次是应收账款及应收票据（14.57%）。注意，其开发支出占总资产比例较高，为9.18%。

其主营业务为：刻蚀设备、MOCVD设备及相关 。其中，MOCVD设备增长较快，为营收主要来源（50.76%），而毛利的主要来源为刻蚀设备（46.18%）。

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图3，收入结构（单位：%）

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图4，毛利结构（单位：%）

这两种设备，我们分别来研究：

刻蚀，是芯片制造的最关键步骤之一，其原理为，利用物理和化学方法将硅片表面不需要材料去除。通常分为湿刻法和干刻法，前者利用化学试剂去除硅片表面材料，后者利用等离自轰炸硅片的方式将表面材料去除。其中，干刻法可控性和精确度更高。

1）等离子刻蚀机，是利用干刻法刻蚀的加工设备。根据被刻蚀的材料不同，等离子刻蚀机又可以分为：电容性等离子刻蚀机、电感性等离子刻蚀机。

电容性等离子刻蚀机（CCP）——主要用于产生高能离子，在较硬的介质材料上（氧化硅、氮化硅、二氧化铪），刻蚀出高深度的结构。

电感性等离子刻蚀机（ICP）—— 主要用于产生能量较低和均匀的离子较软的和较薄的材料（单晶硅、多晶硅）。

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图6：产品图

2）MOCVD设备——金属有机化合物薄膜沉积设备（Metal-organic Chemical Vapor Deposition) ，将高纯度的金属或有机化合物相互作用后，在半导体晶片上形成一层超薄外延镀膜层，主要用于LED芯片制造。

由于外延膜层决定了LED光源性能和质量，因此MOCVD设备是LED 芯片制造环节中最为昂贵的设备，占据 LED 外延芯片几乎一半的成本。

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图7：产品图

刻蚀设备的下游主要为集成电路制造商、半导体封测厂商，设备定制化程度高，因此毛利率最高，2016-2018年毛利率分别为43.13%、38.37%、47.52%；

MOCVD设备的下游主要是 LED 芯片制造商，标准化程度相对较高，综合毛利率相对较低，2016年-2018年毛利率分别为33.82%、38.13%、26.33%。

要把半导体设备赛道研究明白，我们需要从整个半导体产业链的分析开始：

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图片8：半导体产业链

按照主要生产过程区分，半导体产业链可分为上、中、下游：

上游——为半导体材料和设备。其中半导体原材料包括硅片、光刻胶、靶材等；半导体设备包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机、测试机、分选机、探针台。

中游——为集成电路的制造。包括半导体芯片设计环节、晶圆加工制造环节和封装测试。

下游——为半导体应用领域。主要分为集成电路、光电子器件、分立器件和传感器等四大类终端应用，其中集成电路为主要应用终端，占比为84%，其次为光电子器件，占比9%。

来看产业链各环节的价值链分配情况：

上游代表企业有：1）光刻机：阿斯麦（毛利率45%）；2）刻蚀机：中微半导体（毛利率47%；3）薄膜沉积设备 东京电子（毛利率42%）。

集成电路芯片成本结构中，晶圆制造设备占比最大，为81%。并且，该赛道技术壁垒最高，CR10 市场份额接近 80%，呈现寡头垄断局面，据 SEMI 统计，中国大陆半导体设备厂商只占全球份额的 1-2%。

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图9：刻蚀设备占半导体设备成本比（单位：%）

中游代表企业有：1）芯片设计：美国高通（毛利率55%）2）代工制造厂：台积电（毛利率48%）3）封测：日月光（毛利率：20%）。

中游呈现明显的头部效应，比如台积电代工制造业务全球市占率高达60%，另外封测行业的进入壁垒较低，国产化率较高。

半导体下游应用范围较广：主要应用场景有智能手机，代表企业有苹果（毛利率38%）；安防监控，代表企业有海康威视（毛利率44%）。

这条产业链到底有多牛逼，我们从美股选择几家公司，大家感受一下画风便知：

上游的阿斯麦——

图：阿斯麦股价 单位：美元

中游的台积电——

梳理完产业链情况，我们来看看本案的基础数据：

图：营收及增速（单位：亿元（左）%（右））

图：净利润现金流（单位：亿元）

图：毛利率净利率（单位：%）

中微半导体，位于半导体产业链位于上游的设备赛道。中微的商业模式大致可分为四步：研发——签署客户订单——生产——销售。

产业链分析完，接下来，如果你是中微半导体的老板，在半导体设备制造赛道，你会从什么核心护城河上开始突破？

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研发 投资

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当然是技术。本案，中微半导体，主要业务是电容等离子刻蚀设备（CCP）和电感等离子体刻蚀设备（ICP）。这是蚀刻机的两种技术流派。

先看CCP——Capacitance Couple Plasma，其原理是两块平行的电容极板，通过电场加速放电，产生两个电极和等离子体，两块极板顶部通过高压释放高能离子，底部释放低能离子来刻蚀硅片表面材料。

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图10：CCP原理图

其特点为能够实现上下两块电容极板的独立控制。但是，CCP电容等离子当两块电源频率接近时，双频放电会产生较强的非线性作用，导致等离子浓度不均匀。

所以，CCP 刻蚀技术会导致硅片表面粗糙或底层损伤。因此，主要用于刻蚀硬度高、需要高能量离子反应刻蚀的介质和金属材料。

目前，其技术主流代表企业为东京电子（TEL），市场份额为54%，其次为拉姆研究（40%），中微半导体排名第三，市占率为3%，市场前两大巨头市占率为94%。

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图11：CCP设备公司排名

在CCP技术之后，ICP技术解决了CCP均匀性不高的问题。

ICP——Inductance Couple Plasma，电感等离子体刻蚀，是通过电流线圈缠绕充满气体的石英玻璃管进行放电产生等离子体；TCP， transform couple plasma，平面盘绕电感等离子体，是在ICP基础上将感应线圈放置在一个平面内，因此TCP的离子体更均匀。

ICP较CCP技术要求更高，相比电容性放电，电感能够在低压下产生更高密度、更均匀的等离子体，对晶圆的伤害较小，不仅能够刻蚀介质，更能够刻蚀难度最高的硅材料。

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图12：电容VS电感原理

目前，国内仅有两家能够生产出ICP设备，一个是北方华创的NMC612D，另一个就是中微半导体的Primo nanova高端系列。

研发水平，在财报上最直观的体现就是研发投入有多大，2016年至2018年，研发支出分别为3.02亿元、3.3亿元、4.04亿元，占收入比重分别为49.62%、34%、24.65%。

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图13：研发及占收入比重（单位：亿元）

2017年-2018年，中微的研发资本化支出分别为1.62亿元、3.24亿元，资本化比例分别为高达31.53%、47.94%，是净利润的5.4倍、3.56倍。

高额的研发是行业特点吗？我们来对比同行业来看：

应用材料（AMAT）——2016年-2018年研发支出为15.40亿美元、17.74亿美元、20.19亿美元，占营业收入的比重为：14.23%、12.20%、11.70%，无资本化；

拉姆研究（LAM）——2016年-2018年研发支出为9.14亿美元、10.34亿美元、11.90亿美元，占营业收入的比重为：15.52%、12.90%、10.74%，无资本化；

北方华创——2016年-2017年研发支出为7.58亿元、7.36亿元，占营收比重为46.72%、33.13%，资本化比例为22.82%、51.55%，资本化支出是净利润的2.57倍、2.27倍。

从研发支出上来看，北方华创和中微的研发投入的绝对值远不及全球龙头厂商，但从占比来看，中微半导体的研发投入占营收比重最高，但高研发的背后，存在的问题是，研发资本化比例非常高，假如扣除资本化支出后，净利润可就亏了。当然，对于技术要求极高的领域，资本化处理也能理解。

研发费用资本化，这个地方我们此前多次提及，也是中美会计准则中的一个重要差异，考虑到研发费用资本化的界定标准存在一定的主观因素，因此，此处如果大家做实地调研，需要关注。

好，研发投入了这么多，那么，中微半导体和国际巨头之间的差距到底有多少呢？

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差距在哪儿？

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芯片制造最核心的指标就是制程，即精细度（单位：nm）。两台机器差别有多大，通过其刻蚀最大制程对比就一目了然：

北方华创NMC612D——其最大芯片制程为28nm，该设备已进入中芯国际生产线；

中微半导体的Primo nanova——涵盖14nm、7nm、到5nm尺寸的刻蚀应用，其中7nm已进入台积电生产线。而5nm的精细度已经与国际巨头目前设备水平一致。

研究了这么多，看起来，中微半导体与国际巨头的差距似乎没多少，但事实上，技术的差距并没有这么乐观。

这样的精细程度，并不是应用于所有的材料。目前，干法刻蚀根据被刻蚀的材料类型来分类，分为三种：金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀。

介质刻蚀，是在绝缘材料上将半导体器件中导电部分分隔开；

金属刻蚀，主要用于连接形成集成电路各个金属部件；

硅刻蚀，主要用于去除不需要的硅材料。

注意，硅刻蚀的难度最高，其为底层电路结构的雕刻，是刻蚀工艺中最重要的部分，硅材料刻蚀是对晶体管的刻蚀，其工艺直接定义半导体芯片的制程（精细度）。

因此，我们重点来看硅蚀刻，硅蚀刻的技术难度如何，我们用硅材料对刻蚀的选择比（Highly selective etch）这个指标来看。

举个例子，一个晶圆上有多层材料堆叠构成，只刻蚀上面一层材料（材料1），而同时保证下层材料（材料2）不被刻蚀。材料一与材料2的刻蚀速度的比率称为“选择比”，选择比越高，技术工艺要求越高。

金属刻蚀选择比最低，在4:1到20:1之间，其次是介质刻蚀，在20:1到50:1之间，而对于硅刻蚀，由于多晶硅栅、浅槽隔离等尺寸极小，故精度要求极高，选择比要达到 150：1 左右。

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图14：选择比对比

原子层刻蚀（ALE）是目前硅刻蚀技术最先进的技术，这种技术能够实现定向刻蚀（仅在一个方向）或各向同行刻蚀（所有方向上），其选择比最高。

目前，全球仅龙头拉姆研究的硅材料ALE技术（Kiyo和Flex）设备具有最新ALE定向技术。而本案，中微半导体设备仍处于介质刻蚀阶段，还没能达到硅蚀刻的地步。从全球市占率来看，拉姆研究独占市场，其占刻蚀市场的55%，是东京电子（20%）、应用材料（19%）的两倍多。

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图15：刻蚀机市场份额（单位：%）

因此，中微半导体（市占率3%）虽然是国内龙头，但是比起全球巨头，还有一定差距。我们来感受一下拉姆研究的股价画风：

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图16：股价图（单位：元）

那么，面对这样的技术差距，中微半导体怎么做才可能后来居上呢？

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能否追赶上巨头？

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答案：技术上既然没法短期超越，那只有一条：控成本。但此处的控成本不仅是控制自己的成本，还有帮助下游控制成本。

首先，先看为下游控成本。2007年，中微推出“Primo D-RIE”双反应台刻蚀机系列，每台设备系统能够装置两个反应台，每个反应台同时对晶圆刻蚀。双反应台的单位投资产出比率比同类设备提高30%以上，并能使晶圆加工成本降低20%-40%。

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图17：双反应台刻蚀机

也就是说，使用中微半导体的设备，单位生产效率更高，成本更低。为下游控成本这种做法，拉姆研究也有先例。

2011年，拉姆研究收购诺发系统，基于自身的刻蚀技术，再结合诺发系统的薄膜沉积技术，前后配合统一解决工艺问题，为下游客户节省制造成本。收购完成后，拉姆的设备销量爆发，营收增速从20%上升至30%。

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图18：拉姆研究营收及增速（单位：百万美元/%）

注意，这是一个非常关键的调研点，做调研的过程中，可以访谈管理层双反应台刻蚀机的技术门槛，以及未来升级的方向。此外，在帮助下游节省成本方面还有没有其他产品设想，一旦有新东西出来，业绩爆发概率大。

其次，再看控自身的成本。当自身成本下降后，产品才有降价空间，从总成本和费用来看，研发支出是最大的部分，而研发中主要为研发员工工资，占比分别为40.46%、46.20%、36.03%。

但注意，这个地方，其实中微半导体对比美股的拉姆研究，有一个非常明显的优势。根据招股书，中微核心技术人员工资大约在200万元人民币左右，创始人尹志尧年薪为278.3万元。

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图19：技术人员工资

对比来看拉姆研究，根据世界薪水网统计，拉姆研究员工收入全球科技公司中排名第八，导体工程师年薪最高可达78万美元，大约为中微的5倍。尹志尧在采访中透露，中微核心技术人员平均薪酬是美国一半左右，最低达到1/5。

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图20：财富中国采访

研究到这里，中微能够从高产出设备技术+工程师红利两方面下手，缩小与巨头之间的差距，因此，从长远来看，中微在技术上，存在追赶国际巨头的可能性。

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