中微公司价值研究分析（一）

引言：

      中微公司设备（上海）股份有限公司（以下简称“公司”）总部位于上海，主要从事半导体设备的研发、生产和销售，主要业务是开发大型真空的微观器件工艺设备，包括电容性耦合的等离子体源(CCP，Capacitively Coupled Plasma)及电感性耦合的等离子体源（ICP，Inductive Coupled Plasma）干法刻蚀设备和薄膜沉积MOCVD设备。
　　自2004年成立以来,中微公司首先开发甚高频去耦合等离子体刻蚀设备Primo D-RIE,到目前为止已成功开发了双反应台Primo D-RIE、双反应台Primo AD-RIE和单反应台Primo SSC AD-RIE三代刻蚀设备,涵盖65纳米、45纳米、32纳米、28纳米、22纳米、14纳米、7纳米和5纳米微观器件的众多刻蚀应用。
　　2012年，中微开发电感性等离子体刻蚀设备ICP,到目前为止已成功开发单反应台Primo nanova刻蚀设备,并同时开发双反应台电感性等离子体刻蚀设备,主要涵盖14纳米以下微观器件的刻蚀应用。中微公司还针对集成电路先进封装和MEMS传感器产业发展的市场需求,开发了应用于这些领域的电感性等离子体深硅刻蚀设备。在逻辑集成电路制造环节,公司开发的高端刻蚀设备已运用在台积电最先进的生产线上并用于7纳米器件中若干非关键步骤的加工;同时，公司根据先进集成电路厂商的需求优化5纳米及更先进的刻蚀设备和工艺
　　在3D NAND芯片制造环节,公司的电容性等离子体刻蚀设备CCP技术已可应用于64层3DNAND的量产,同时公司根据存储器件客户的需求正在开发极高深宽（HighAspect Ratio）的刻蚀设备和工艺。
　　薄膜沉积设备MOCVD方面,2010年中微公司开始开发用于LED器件加工中最关键的设备——MOCVD设备。公司已开发了三代MOCVD设备,该设备是一种高端薄膜沉积设备,主要用于蓝绿光LED和功率器件等生产加工,包括第一代设备Prismo D-Blue、第二代设备Prismo A7及第三代更大尺寸设备。公司的MOCVD设备Prismo D-Blue、Prismo A7能分别实现单腔14片4英寸和单腔34片4英寸外延片加工能力。公司的Prismo A7设备技术实力突出,已在全球氮化镓基LED MOCVD市场中占据领先地位。同时,中微正在开发更大尺寸MOCVD设备,将有助于产业的进一步发展。Mini LED和Micro LED可能带来的显示器件革命也孕育着更大的市场机会。公司正在研发的MOCVD设备也覆盖了Mini LED和Micro LED等市场。
　　中微公司2021年7月3日发公告称，本次向特定对象发行A股，募集资金总额为8,206,658,677.15元，扣除相关发行费用人民币88,496,236.01元，募集资金净额为人民币8,118,162,441.14元，确定本次发行价格102.29元/股，发行股数80,229,335股。获配20家公司，前十家如下：

本次就针对中微公司所处行业发展情况及公司经营情况进行系统性的介绍和分析。

一、芯片制造刻蚀设备应用概述
（一）刻蚀机技术及原理
　　光刻、刻蚀和薄膜沉积是芯片前道制造三大核心工艺技术，刻蚀分为湿法和干法刻蚀，干法刻蚀是目前主流的刻蚀技术，其中以等离子体干法刻蚀为主导，干法刻蚀占刻蚀市场份额的90%
　　晶圆制造设备从类别上讲可分为刻蚀、光刻、薄膜沉积、检测、涂胶显影等，其合计投资总额通常约占晶圆厂投资总额75%，其中刻蚀设备、光刻设备、薄膜沉积设备是集成电路前道生产工艺中最重要的三类设备。
　　刻蚀技术分为湿法刻蚀和干法刻蚀，湿法刻蚀各向异性较差，侧壁容易产生横向刻蚀造成刻蚀偏差，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。目前主流刻蚀技术，以等离子体干法刻蚀为主导。

　　随着集成电路芯片制造工艺的进步，线宽不断缩小、芯片结构3D化。普遍使用的浸没式光刻机受到波长限制，14纳米及以下逻辑器件微观结构加工将通过等离子体刻蚀和薄膜沉积工艺多重模板效应来实现，使得加工步骤增多。刻蚀机有望成为更关键且投资占比最高设备。

　　刻蚀工艺的目的是把图形从光刻胶转移到待刻蚀的薄膜上。在干刻工艺中，根据等离子体产生和控制技术的不同，又分为电容耦合等离子体CCP刻蚀机和电感耦合等离子体ICP刻蚀机。

　　电容耦合等离子体CCP刻蚀机和电感耦合等离子体ICP刻蚀机，两种刻蚀机由于等离子体产生的方式不同，刻蚀机的结构、性能特点也存在比较大的差异。两者之间各有所长，互相之间并非替代性关系，而是互补关系。
　　电容型刻蚀机即CCP利用电容耦合产生等离子体，这种等离子密度较低，但能量较高，适合刻蚀氧化物、氮氧化物等较硬介质材料和掩膜等。在集成电路结构中有底层器件和上层线路，底层器件只有一层，而上层线路则有几十层，电容耦合型刻蚀机属于上层线路刻蚀工作。
　　电感耦合性刻蚀机即ICP利用电感耦合产生等离子体。这种等离子密度高，能量较低，但调控起来更灵活，可独立控制离子密度和能量，适合刻蚀单晶硅、多晶硅、金属等硬度不高或比较薄的材料。电感耦合性刻蚀机属于下层器件刻蚀工作。当前市场普遍使用沉浸式光刻机受波长限制，关键尺寸无法满足要求，须采用多重模板工艺，利用刻蚀工艺实现更小尺寸，使得刻蚀技术及相关设备更加重要
二、刻蚀机行业规模

　　全球半导体市场复苏，下游厂商业绩超预期，为国产化提供了良好的外部环境。从半导体产业发展来看，过往10年里全球半导体销售额稳定增长，从2015年3,351.7亿美元增长至2020年的4404亿美元，CAGR约为3.3%。
　　2020年，尽管受到新冠疫情带来巨大冲击，但受益于下游晶圆巨大需求、服务器云计算和5G基础建设的发展，带动相关芯片需求，半导体行业复苏得以支撑

　　2013年，全球刻蚀设备市场规模仅40亿美元，2019年市场规模达115亿美元。
　　随着存储制造对刻蚀设备的需求激增，2025年预计全球刻蚀市场规模为155亿美元，CAGR达12%。存储器是半导体销售额中占比最大一类芯片产品，占半导体市场份额35%。DRAM和NAND存储器占据90%存储器份额，采用存储单元堆叠式布局，需要更多通孔和导线等的刻蚀。

参考资料：头豹研究：2021年中国刻蚀机行业研究报告