CMP 行业：市场规模稳步增长，国产厂商加速突破，CMP 是半导体制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺
CMP（化学机械抛光）通过化学腐蚀与机械研磨的协同配合，实现晶圆表 面多余材料的高效去除与全局纳米级平坦化。
集成电路普遍采用多层立体 布线，集成电路制造的前道工艺环节需要进行多层循环，在此过程中需要 通过 CMP 工艺实现晶圆表面的平坦化。
CMP 重复使用在薄膜沉积后、光刻 环节之前，除了集成电路制造，CMP 设备还可以用于硅片制造环节与先进 封装领域。
集成电路制造领域：芯片制造过程按照技术分工主要可分 为薄膜淀积、CMP、光刻、刻蚀、离子注入等工艺环节，各工艺环节实施 过程中均需要依靠特定类型的半导体专用设备；
硅片制造领域：半导 体抛光片生产工艺流程中，在完成拉晶、硅锭加工、切片成型环节后，在 抛光环节，为最终得到平整洁净的抛光片需要通过 CMP 设备及工艺来实现；
先进封装领域：CMP 工艺会越来越多被引入并大量使用，其中硅通孔 （TSV）技术、扇出（Fan-Out）技术、2.5D 转接板（interposer）、3D IC 等将用到大量 CMP 工艺。
随着制程发展，制造工艺中引入多层布线和一些新型材料，CMP 步骤随之 增多、工艺类型增加。
以逻辑芯片为例，65nm 制程芯片需要经历约 12 道 CMP 步骤，而 7nm 制程所需要的 CMP 处理增加至 30 多道。
进入 0.25μm 节 点后的 Al 布线和进入 0.13μm 节点后的 Cu 布线，CMP 技术的重要性开始 突出。
进入 90～65nm 节点后，随着铜互连技术和 low-k 介质的广泛采用， CMP 的研磨对象主要是铜互连层、绝缘膜和浅沟槽隔离（STI）。
从 28nm 开 始，逻辑器件的晶体管中引入 high-k 金属栅结构（HKMG），因而同时引入 了两个关键的平坦化应用，即虚拟栅开口 CMP 工艺和替代金属栅 CMP 工艺。
到了 32nm 和 22nm 节点，增加铜互连低 k 介质集成的 CMP 工艺技术。在 22nm 开始出现的 FinFET 晶体管添加了虚拟栅平坦化工艺，这是实现后续 3D 结构刻蚀的关键技术。
制程节点发展至 7nm 以下时，CMP 的应用新增了 包含氮化硅 CMP、鳍式多晶硅 CMP、钨金属栅极 CMP 等先进 CMP 技术。
所需的抛光步骤也增加至 30 余步，大幅刺激了集成电路制造商对 CMP 设备 的采购和升级需求。
CMP 设备包括抛光、清洗、传送三大模块。作业过程中，抛光头将晶圆待 抛光面压抵在粗糙的抛光垫上，借助抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦 等耦合实现全局平坦化。
抛光盘带动抛光垫旋转，通过先进的终点检测系 统对不同材质和厚度的膜层实现 3~10nm 分辨率的实时厚度测量防止过抛， 更为关键的技术在于可全局分区施压的抛光头。
其在限定的空间内对晶圆 全局的多个环状区域实现超精密可控单向加压，从而可以响应抛光盘测量 的膜厚数据调节压力控制晶圆抛光形貌，使晶圆抛光后表面达到超高平整 度，表面粗糙度小于 0.5nm。
制程线宽不断缩减和抛光液配方愈加复杂 均导致抛光后更难以清洗，且对 CMP 清洗后的颗粒物数量要求呈指数级 降低。
因此需要 CMP 设备中清洗单元具备强大的清洁能力来实现更彻底 的清洁效果，同时还不会破坏晶圆表面极限化微缩的特征结构。
全球 CMP 设备 21 年 26 亿美元市场，国内晶圆厂持续扩产带来订单机会
全球半导体设备销售额连续 3 年增长，2021 年全球设备销售 额 1026 亿美元，同比增长 45%，其中晶圆制造设备 880 亿美元，同比增长 45%，预计 2022 年前道制造设备增速为 18%增长至 1070 亿美元。
从中国半 导体设备市场规模角度来看，2017-2019 年中国大陆地 区的 CMP 设备市场规模分别为 2.2 亿美元、4.6 亿美元和 4.6 亿美元。
对应年度中国大陆半导体设备市场销售规模分别为 82.3 亿美元、131.1 亿美元和 134.5 亿美元。
我们测算 2021 年全球 CMP 设备市场规模约为 26 亿美元，中国大陆 CMP 设备市场规模约为 7.5 亿美元。
国内的中芯国际、长江存储、长鑫存储、华虹集团等厂商在陆续进入加速 扩产期，产能持续增长，为设备厂商带来了巨大的订单机会。
我们根据公开信息统计，截止 21 年底中国大陆地区的晶圆代工厂、IDM 厂等的 12 英 寸潜在扩产产能为 120 万片/月，8 英寸还有 42 万片/月。
我们测算 12 英 寸 2022-2023 每年新增产能持续增长，分别为 33.5/36.5 万片/月。假设 8 英寸晶圆厂投资成本为 1.2 亿美元（约 8 亿元人民币）/万片月产能，12 英寸 90nm-28nm 的投资成本为 4-8 亿美元/万片月产能。
我们测算 2022- 2023 年中国大陆内资晶圆厂资本开支分别为 1688/1916 亿元，所需设备的 市场规模为 1351/1533 亿元，同比增长 30%/13%。
美国应材与日本荏原垄断全球 90%市场，2021 年国产化率达到 16.5%
2017 年和 2018 年美国应用材料和日本荏原两家公司 合计占有全球 CMP 设备 98%和 90%的市场份额。
到 2019 年应用材料占据了 70%的市场，日本的荏原机械占据了 25%的市场，两者合计占有 95%的市场， 其他厂商占 5%。
2021 年应用材料在全球 CMP 设备中占比 64%， 根据荏原 2020 年 742 亿日元的 CMP 收入，全球占比约 27%。
尤其在 14nm 以下最先进制程工艺的大生产线上所应用的 CMP 设备仅由两家国际巨头提 供。中国大陆绝大部分的高端 CMP 设备仍然依赖于进口，也主要由美国 应用材料和日本荏原两家提供。
应用材料是全球最大的半导体设备供应商，公司产品覆盖沉积、刻蚀、掺 杂、CMP 多工艺环节。
2020 年应用材料在刻蚀、沉积、 CMP、离子注入、工艺控制领域的全球市场份额分别达到了 17%、43%、64%、 55%和 12%。
目前应用材料主要有 MIRRA 和 REFLEXION 两个系列。MIRRA 主 要用于 6 英寸和 8 英寸晶圆，适用于硅、浅沟槽隔离 (STI)、氧化物、多 晶硅、金属钨和铜的 CMP 抛光；
定位 12 英寸 CMP 平台的 Reflexion LK， 同样为铜镶嵌、浅沟槽隔离、氧化物、多晶硅和金属钨应用提供性能 CMP 方案。
升级后的 Reflexion LK Prime 具有使用四个抛光垫、六个抛光头、 八个清洁室和两个干燥室的顺序加工站，具有先进的工艺控制，可为当今 最先进的 CMP 应用提供精密加工和高生产率。
日本荏原成立于 1912 年，目前旗下有流体机械及系统、环境工程和精密 电子设备三大业务，其中精密电子设备包括干式真空泵、CMP 设备、电镀 设备及排气处理设备，主要用于半导体、平板显示、LED 和太阳能电池等 领域。
荏原在 CMP 设备全球市占率第二，仅次于应用材料。在 CMP 领域， Ebara 是干进/干出（dry-in/dry-out）专利的开拓者，独立研发的 8 英寸 和 12 英寸 CMP 抛光设备均具有高可靠性和高生产率。
国产化取得重要突破，公司是国内唯一的 12 英寸 CMP 设备量产供应商。 国内 CMP 市场，目前在高端市场部分，绝大部分仍然依赖于进口，在 14nm 以下进制程工艺的大生产线上所应用的 CMP 设备仅由美国应用材料和日本 荏原两家国际巨头提供。
应用材料与日本荏原分别已实现 5nm 制程和部分 材质 5nm 制程的工艺应用；但是在成熟制程领域，以公司为代表的国内企 业已经打破了国外巨头常年垄断的局面，已经实现 28nm 制程的成熟产业 化应用。
14nm 制程工艺技术正处于验证中，在已量产的制程应用中与国外 巨头的主要产品不存在技术差距，已经广泛应用于中芯国际、长江存储、 华虹集团、大连英特尔、厦门联芯、长鑫存储、广州粤芯、上海积塔等产 线。
整体国产化率：按照 SEMI 统计的 2018 年国内 CMP 设备市场规模以及公司 的 CMP 设备销售收入计算，2018-2021 年公司在国内 CMP 市场的占有率分 别为 1.05%、6.15%、12.64%、16.5%。
部分产线的国产化率达到 部分产线 的国产化率达到 20%甚至更高。据统计长江存储、华虹无锡、上海华力一 二期项目、上海积塔在中国国际招标网上公布的 2019 年至 2021 年期间 CMP 设备采购项目的评标结果及中标结果：
该等公司 2019 年共招标采购 38 台 CMP 设备，其中公司中标 8 台，占比 21.05%；2020 年共招标采购 82 台 CMP 设备，其中公司中标 33 台，占比 40.24%；
2021 年共招标采购 61 台 CMP 设备，其中公司中标 27 台，占比 44.26%；12 英寸 CMP 设备的其 余市场份额由美国应用材料、日本荏原取得。
华海清科：具备稀缺性，在手订单爆发，国内唯一的 CMP 设备量产供应商，营收快速增长
公司所生产 CMP 设备用于 12/8 英寸集成电路产线，28nm 及以上制程设备 可与国外产品媲美。
公司是目前国内唯一一家为集成电路制造商提供 12 英寸 CMP 商业机型的高端半导体设备制造商，所产主流机型已成功填补国 内空白，打破国际巨头在此领域数十年的垄断。
在逻辑芯片制造、3D NAND 制造、DRAM 制造等领域的工艺技术水平已分别突破至 14nm、128 层、 1X/1Ynm，均为当前国内产线的最高水平和全球集成电路产业的先进水平。
公司拥有全方位硬件解决方案。公司研制的 CMP 设备产品全面覆盖集成 电路制造过程中的非金属介质 CMP、金属薄膜 CMP、硅 CMP 等抛光工艺并 取得量产应用。
高端 CMP 设备的工艺技术水平已在 14nm 制程验证中。主 要产品包括 200 系列 8 英寸、300 系列 12 英寸 CMP，以及 12 英寸减薄 抛光一体机。
公司产品具备领先工艺水平和国际主流性能表现。公司研制的 CMP 设备集 先进抛光系统、终点检测系统、超洁净清洗系统、精确传送系统等关键功 能模块于一体。
其内部高度集成的关键核心技术数十项，尤其是采用的纳 米级抛光、纳米颗粒超洁净清洗、纳米精度膜厚在线检测、大数据分析及 智能化控制等关键技术。
解决了集成电路制造纳米尺度“抛得光”、晶圆 全局“抛得平”、纳米厚度“停得准”、纳米颗粒“洗得净”等关键难题。
同时保证晶圆全局纳米级平坦化与微结构完整无损，使集成电路制造在更 先进工艺节点上的持续推进成为可能。
公司 2019-2022 年营收持续快速增长。2021 年，公司营业收入为 8.05 亿 元，同比增长 108.58%，归母净利润为 1.98 亿元，同比增长 102.76%。
公司 2022 年一季度实现营收，同比增长，上半年预计收入，同比增长。 公司主营业务收入主要来自 CMP 设备的销售。
2019 年-2021 年，公司 CMP 设备业务收入分别为 1.95 亿元、3.53 亿元和 6.94 亿元，占主营业 务收入的比例分别为 92.39%、91.55%和 86.19%。
在 CMP 设备的核心业务 基础上，公司重点开拓了 CMP 设备的关键耗材更新与技术服务、晶圆再生、 减薄设备等业务，挖掘新的利润增长点，业务布局持续优化，经营发展趋 势良好。
CMP 设备量价齐升，21 年末在手订单超 70 台，长存和华虹为前 2 大客户
公司的业务主要为 CMP 设备和配套材料技术服务，2021 年分别占营收比例。 公司的配套材料及技术服务主要为向客户提供的耗材销售、抛光头维保等 技术服务及晶圆再生服务等。
公司的 CMP 设备销售量价齐升，销售收入明显增长。CMP 设备属于高科 技、超精密的自动化装备，研发生产投入大、难度大，单价较高。
2018 年有 2 台 300 系列 CMP 产品确认销售收入；2019 年，公司有 12 台 300 系列 CMP 产品确认销售收入且新产品推出导致当年确认收入的 300 系列产品的平均单价较去年有所提升；
2020 年，公司有 18 台 300 系列 产品、1 台 200 系列产品 CMP 设备确认销售收入，其中性能及单价较高 的 300Dual 和 300X 型产品的销售占比较高，平均单价有所上升。
公司 2021 年底实现累计超过 140 台出货，超过 70 台在手订 单。长江存储、华虹集团、中芯国际为公司前三名主要客户。
公司的设备产品 已广泛应用于中芯国际、长江存储、华虹集团、英特尔、长鑫存储、厦门 联芯、广州粤芯、上海积塔等国内先进 IC 大产线中。
2019 - 2021 年期 间，公司前五大客户收入贡献占比分别为 95%、86%和 93%。2018 - 2020 年期间，公司的毛利来源以 CMP 设备销售为主，占比稳定在 88%左右。
因 此主营业务整体毛利率与 CMP 设备销售毛利率相当，呈稳步上升态势。配 套材料及技术服务毛利较高且有较快增长。
主因公司于 2019 年下半年起 开始积极开拓关键耗材销售、维保和晶圆再生等新业务，配套材料及技术 服务的营业收入增长较快，且随 CMP 设备销售增长同步提升所致。
公司目前在手订单充足，2021 年底合同负债和存货中的发出商品快速增加。 公司合同负债从 2020 年底的 1.64 亿元快速增长到 2021 年底的 7.8 亿元， 2022Q1 小幅增至 8.4 亿元。
2021 年公司生产 95 台，仅确认收入 36 台，存货中的发出商品 2021 年底约为 7.7 亿元，相当于已经发给客户 未确认收入的机台接近 40 台。
零部件国产化率达到 50%，利润率同比国内设备同行较高，公司进口原材料占原材料采购总额的比例约为 50%左右。
根据公司招股说明书，公司进口原材料主要为标准化、非垄断型的通用零部件，大部分为 非半导体专用，产地分别为日本、德国和美国等，其中采购产地为美国的 零部件占比约 10%。
公司归母净利润 2020 年开始扭亏为盈，进入收获期。在 2019 年之前，公 司基本上每年的销售设备数量仅为个位数，在早期研发和送样验证阶段， 不具备规模效应，归母净利润为负。
2019 年确认了一笔股份支付费用约 1.3 亿，同年的研发费用率为 21%，高于 2020-21 年的 15%左右的比例。
2020 年随着规模效应的显现公司扭亏实现 1 个亿的归母净利润，2021 年 同比增长 102%实现 2 个亿，2020-21 年公司的净利润率分别约在 25%上下。
高于国内其他设备公司的净利润率，主要的原因是公司在 20 年开始扭亏， 根据两免三减半的集成电路企业的所得税优惠政策，公司在扭亏的前两年 免收企业所得税。
2021 年，公司毛利率为 44.73%，同比上升 6.56 个百分点，销售净利率 为 24.63%，同比增长 0.71 个百分点。
随着公司治理的优化、技术水平的 提高以及市场对公司产品的认可度不断提升，公司运营能力和产品竞争力 有望得到提高，从而持续提升盈利水平。
背靠清华大学，公司拥有优秀研发团队并快速扩张
清控创投为控股股东，公司的实际控制人由清华大学变为四川省国资委。
截至招股说明书签署日，清控创投直接持有公司 3007 万股股份，占公司 总股本的 37.58%，为公司控股股东，而清华控股持有清控创投 100%的股 权，为公司的间接控股股东。
其中，清津厚德、清津立德及清津立言为 3 个员工持股平台，合计持有公司的 12.2%股份。
2021 年 12 月 10 日，清华 大学与四川能投签署《国有产权无偿划转协议》，拟将所持有的清华控股 100%股权无偿划转给四川能投。若本次无偿划转最终完成后，发行人的实 际控制人将由清华大学变为四川省国资委。
公司拥有一支资深研发技术团队。现任董事长兼首席科学家路新春先生拥 有 20 多年 CMP 技术的研究经验，是国内 CMP 技术发展和产业化的重要 推动者；
路新春先生任职清华大学机械工程系教授、首席研究员（2020 年 9 月办理离岗创业），是长江学者特聘教授，国际 ICPT 执委，2008 年度国家杰出青年科学基金获得者。
2019 年至 2021 年，公司持续加大研发力度，研发人员持续快速增长。研 发投入金额分别为 0.45、0.58 和 1.19 亿元，占营业收入的比例分别为 21.32%、15.12%和 14.82%。
充足的研发投入为公司的核心技术水平、产品 种类和质量的提升奠定了坚实基础。
公司也高度重视研发团队的建 设和培养，不断吸引和容纳更多国际及国内一流的技术人才，并通过承接 国家重大专项及地方重大科研任务，建立了稳定高效的研发人才体系。
研 发人员从 2020 年底的 122 人快速增长至 2021 年底的 222 人，占人员总数 的 32.2%，并且形成具有层次化人才梯队建设。
公司拥有国内外授权专利 173 项，其中发明专利 101 项、实用新型专利 72 项，拥有软件著作权 5 项；拥有授权及在申报 CMP 技术相关发明专利 200 余项，具有自主知 识产权的核心技术。
募资资金扩大 CMP 产能，横向纵向发展 CMP 产业
公司 IPO 拟发行 2667 万股募资 10 亿元，实际募资 36 亿元。公司计划 15 亿元投入高端半导体装备（CMP）的产业化项目，高端半导体装备研发以 及晶圆再生项目。
CMP 产业化项目主要为公司 CMP 设备扩产，从目前每年 200 台的产能扩充到每年 300 台，扩张后对应的产值约为 60 亿元。
高端半 导体装备研发项目主要是 CMP 设备针对更先进制程的研发以及减薄抛光一 体机的进一步研发。晶圆再生项目是公司围绕 CMP 产线的相关衍生布局。
公司未来业务的发展方向： 纵向延伸方面：对公司已有 12 英寸和 8 英寸的 CMP 设备的抛光工艺、产 能、关键耗材及技术服务进行持续创新升级，进一步提高公司在中国乃至 全球的 CMP 设备及配套服务的市场份额及影响力；
横向延伸方面：充分利用自身在 CMP 领域工艺和技术的深厚积淀，围绕集 成电路先进制程中晶圆减薄所需超精密磨削技术及再生晶圆代工的市场需 求。
集中力量研发及开拓 12 英寸晶圆减薄抛光一体机、再生晶圆代工业 务、CMP 耗材业务，为公司未来发展创造更大空间和新的利润增长点。
减薄抛光一体机： 2020 年公司新研发出 3DIC 制造用的 12 英寸晶圆减薄抛光一体机 Versatile-GP300 设备，通过新型整机布局集成超精密磨削、CMP 及后清 洗工艺。
配置先进的厚度偏差与表面缺陷控制技术，提供多种系统功能扩展选项，具有高精度、高刚性、工艺开发灵活等优点。
可基于 Versatile-GP300 拓展和研发多种配置，满足 3D IC 制造、先进封装等领 域的晶圆减薄技术需求。目前已按照公司所承担的研发课题任务书约定交 付指定客户进行大生产线考核验证。
晶圆再生业务： 晶圆再生是指对晶圆制程所需挡、控片进行回收，通过去除晶圆表面的杂 质和缺陷，使处理后的晶圆在曲正度和表面的颗粒数量上都达到新片的标 准，实现其循环再利用。
2020 年之前，中国大陆在晶圆再生专业代工领域 为空白。2021 年全球 12 英寸再生晶圆市场需求有望 超过 200 万片/月，国内可以达到 65 万片/月。
晶圆再生服务属于地域属 性很强的专业服务，为降低不必要的损耗以及减少运输时间，晶圆厂通常 优先选择本地服务商。2020 年之前大陆在晶圆再生专业代工领域为空白。
晶圆再生业务系运用 CMP 设备作为核心生产装置，以 CMP 工艺为核心技 术，公司 2020 年起已成功获得业务订单并形成规模化生产，公司再生晶 圆项目建成后具备月加工 10 万片 12 英寸再生晶圆的生产能力。
除公司 外国内至纯科技和协鑫集成公告进入该领域，至纯科技 12 寸晶圆再生一 期项目 2021 年 7 月正式量产，预计在 2023 年达到计划产量 7 万片/月； 二期项目规划产能 14 万片/月。
协鑫集成规划项目达产后预计形成 8 寸 晶圆再生 5 万片/月的产能，12 寸晶圆再生 25 万片/月的产能。
CMP 耗材业务： 基于 CMP 工艺特点，同时向客户提供设备关键易磨损零部件的维保和更 新服务。CMP 设备是使用耗材较多、核心部件有定期维保更新需求的制造 设备之一。
基于此，公司也推出了关键耗材的销售和维保业务，主要是针 对已销售的 CMP 设备，向客户提供设备配套的关键易磨损零部件的维保 和更新服务，以保证设备的稳定运行。
截至 2021 年底，公司向客户销售 的关键耗材主要包括保持环、探测器、气膜、7 分区抛光头等， 维保服 务主要包括向客户提供 7 分区抛光头维保等。
公司配套材料及技术服务收入分别为 0.16/0.33/1.11 亿元，占公司营收 比例为 7.6%、8.5%、13.8%。公司所销售的耗材以通用耗材为主，其主要 是保持环、气膜等。
公司提供的技术服务：2019 年公司向客户提供 OCD 测 量仪开发服务、整机集成测试服务等技术服务以及 2 台单片清洗机，主要 系公司成熟技术的衍生服务及产品；
2020-21 年公司主要向部分 CMP 设备 客户提供了 7 分区抛光头维保服务，规模快速增长。2020 年公司开始晶圆 再生业务收入， 2021 年公司的晶圆再生服务通过部分大客户验证，收入 规模进一步扩大。
盈利预测
盈利预测：预计 2022-24 年营收 17/28/40 亿元，增速分别为 111%/67%/42%，公司实现了 CMP 设备产品的系列化与多元化布局。
公司在逻辑芯片 制造、3D NAND 制造、DRAM 制造等领域的工艺技术水平已分别突破至 14nm、128 层、1X/1Ynm， 均为当前国内大生产线的最高水平，具备了突 出的市场竞争力，已积累一批优质、稳定的客户资源，国内市场领先地位 显著。
受益于全球半导体行业的高景气度、国内新增晶圆产能建设的推进， 以及半导体制造工艺进步带来的 CMP 设备需求增长。
我们预计公司 CMP设备于 2022-24 年分别实现销售 78/125/168 台，对应的设备单价因高端 设备占比提升的结构化变化而不断提升。
因此销售收入分别为 14.8/24.6/34.6 亿元，同比增长 113%、66%、41%。因产品结构不断高端 化毛利率稳步提升，预计 2022-24 年分别为 43.5%、44.5%、45%。
配套材料及技术服务方面：公司已打通整套晶圆再生工艺流程，能 够实现无污染、低缺陷、高平整度、高洁净度的晶圆再生加工，并于 2020 年起开始规模化生产。
公司针对已销售的 CMP 设备，推出了 关键耗材的销售和维保业务，可为现有客户群体提供更加长期稳定的持续 性服务。
未来，随着我国集成电路产业国产化进程的持续推进，公司配套 材料及技术服务业务，有望通过与公司 CMP 设备业务之间的高度协同， 延伸公司多年积累的 CMP 工艺技术优势和自产设备成本优势。
我们预计 配套材料及技术服务 2022-24 年营收增速与设备的增长保持相同趋势，预 计实现营收 2.2/3.8/5.7 亿元，同比增长 100%、70%、50%。
毛利率随着晶 圆再生产线建成后的折旧费用逐年降低而实现稳步提升，预计 2022-24 年 毛利率为 58%、59%、60%。
费用端：随着公司收入端的快速增长，规模效应显现，销售及管理费 用率有望逐步收窄，预计 2022-24 年销售费用率和管理费用率分别为 7.7%/7.5%/7.3%和 7.7%/7.5%/7.3%。
公司研发人员快速增长，后面仍 有高端 CMP 设备的研发任务，我们预计公司 2022-24 年研发费用率维持在 13%。公司从 2022 年开始会被开始征收企业所得税，2022-2024 年税率 为 12.5%。