数据眼看投资‖公司篇——【北方华创】

一、北方华创所处行业简介

1. 全球半导体设备市场增长超预期，国产替代需求加速

SEMI 统计 2020 年全年设备市场同比增长 19%至 712 亿美元，大超协会此前指引，并创历史新高，中国大陆地区凭借 187.2 亿美元(+39%)成为了半导体制造设备的最大市场，中国大陆的国产替代需求加速可期。

且半导体行业领军企业都纷纷加大资本支出，行业前景持续向好 - 台积电率先推进大幅资本开 支提升，推进先进制程应用。台积电2020 年资本支出 172 亿美元，2021 年最新资本开支 300 亿美元，未来三年资本开支共达 1000 亿美元。中芯国际预期 2021 年资本开支 43 亿美元。

2. 现阶段全球半导体设备由海外厂商主导，国产替代意义重大

设备国产化率较低，海外龙头垄断性较高。我国半导体设备市场仍非常依赖进口，从市场格局来看，细分市场均有较高集中度，主要参与厂商一般不超过 5 家，top3 份额往往高于 90%，部分设备甚至出现一家独大的情况，目前国内厂商目标市场主要是国内晶圆厂需求，尤其是内资投建的需求。

现阶段，国产设备替代进程情况如下：

北方华创产品覆盖硅刻蚀、PVD、CVD、退火、清洗工艺流程，内资需求2021E可达261亿元，内资+外资需求2021E可达301亿元。

3. 国内晶圆厂内资投资需求

制程越高，设备投资额占比越高。设备投资一般占比 70~80%，当制程到 16/14nm 时， 设备投资占比达 85%；7nm 及以下占比将更高。光刻、刻蚀、沉积、过程控制、热处理等均是重要投资环节。

二、北方华创市场竞争情况分析

第一部分 主营业务简析

1. 公司简介

国内领先的半导体高端装备及一体化解决方案供应商。公司深耕于芯片制造刻蚀领域、薄膜沉积领域近 20 年，现已成为国内领先的半导体高端工艺装备及一站式解决方案的供应商 - 北方华创是由七星电子和北方微电子战略合并而成。其前身为 2001 年 9 月成立的北京七星华创电子股份有限公司。

2. 公司主营业务

公司立足半导体装备、真空装备、新能源锂电装备及精密元器件构成公司四大核心事业集群，为半导体、新能源、新材料等领域提供解决方案。

1)半导体装备，2020 年收入占比约 69%，经营主体为全资子公司北方华创微电子，主要包括刻蚀设备及薄膜设备(PVD、CVD)、氧化/扩散炉、清洗/退火等设备品类，可广泛应用于集成电路、先进封装、LED、光伏、MEMS 等多领域。

2)真空及新能源设备，2020 年收入占比约 12%，其中真空装备经营主体为全资子公司北方华创真空，主要包括真空热处理设备、气氛保护热处理设备、连续式热处理设备和晶体生长设备四大类产品，可广泛应用于新能源、新材料、真空电子、航空航天和磁性材 料等领域，新能源设备则主要为二次电池制造设备，经营主体为北方华创真空子公司北方华创新能源。

3)精密元器件，2020 年收入占比约 21%，主要包含精密电阻器、钽电容器、石英晶体器 件、微波组件、模块电源、混合集成电路等，广泛应用于自动控制、电力电子、精密仪器仪表、铁路交通等领域。

公司的半导体设备品类国内最为完备，客户覆盖中芯国际、华虹、三安光电、京东方等各产业链龙头，营销服务辐射欧、美、亚等全球主要国家和地区。

3. 股权结构 - 国资背景

第二部分 北方华创市场竞争力简析

1. 公司半导体设备领域全方位、平台化布局，覆盖除光刻外全部前道工艺

公司旗下的半导体设备均为 100%自主研发，品类国内最为完备，覆盖了刻蚀机、PVD、CVD、ALD、氧化/扩 散炉、退火炉、MFC、清洗机等前道工序所需的大部分核心设备，批量进入国内集成电路及 LED、MEMS、光伏等泛半导体领域生产线，部分产品成为国内龙头厂商量产线 Baseline 机台。

公司光伏、第三代半导体设备等产品也相继推向市场，实现批量供应、快速成长。

2. 公司客户基本覆盖各产业链龙头

集成电路领域，公司产品成功进入如中芯国际、长江存储、武汉新芯等国内集成 电路主流厂商量产产线，28 纳米 HardmaskPVD、Al-PadPVD 设备进入国际主流供应链体系。

LED 领域，公司拥有三安光电、华灿光电等优质客户，并针对 Mini/Micro-LED 两种不同 技术路线均展开布局。

显示面板领域，客户包括全球行业龙头京东方，且公司已已布局 OLED、硅基 OLED 等方向。

光伏领域，公司为隆基股份等硅片、电池线核心装备的主要供应商。

3. 公司重点布局硅刻蚀设备工艺，截至 2020 年底 lCP 刻蚀机已完成 1000 腔交付

公司重点布局硅刻蚀设备工艺，截至 2020 年底 lCP 刻蚀机已完成 1000 腔交付，应用覆盖集成电路、 LED、先进封装、功率半导体、MEMS、化合物半导体、硅基微显等多个领域。

公司在刻蚀机领域属于国内领先，金属刻蚀 8 英寸打破国外垄断，12 英寸突破 28nm 以下制程 - 2017 年公司 8 英寸铝金属刻蚀机进入国内主流代工厂生产线，独特的腔室结构和温度控制设计，可大幅提升了设备的稳定性、重复性和生产工艺水平，打破了国际厂商长期垄断 8 英寸刻蚀机的局面；同时公司推出 12 英寸 TiN 硬掩膜刻蚀机，可应用于 28-14nm 逻辑制程中。2016 年自主研发的国内首台应用于 14nm 制程的 ICP 刻蚀机 NMC612D进入上海集成电路研发中心，正式迈入 14nm 刻蚀工艺。

4. 公司的薄膜沉积生长设备属于国产高端领域最高水平

公司 PVD 产品布局广泛，近几年陆续推出了 TiN PVD、AIN PVD、Al Pad、ALD 等 13 款自主研发的 PVD 产品并成功产业化，可应用于集成电路、先进封装、LED 等领域。

公司自主设计和生产的 exiTin H630 TiN 金属硬掩膜 PVD 系统是国内首台专门针对 55-28nm 制程 12 寸金属硬掩膜设备。该设备的研发和量产实现了我国高端集成电路 PVD 设备零的突破和技术跨越，也成为国内首台 28nm 工艺后段金属布线硬掩膜标准制程机台;核心技术和工艺参数与国际最先进的竞争对手在客户端的表现一致，甚至优于竞争对手。2016 年， 公司 28nm/12 英寸晶圆生产的 TiN Hardmask PVD 进入国际供应链体系；2017 年公司紧随市场需求，更新设备工艺，推出适用于 28-14nm 制程的大马士革工艺的 exiTin H430 TiN Hardmask PVD 系统。

5. 公司的PECVD 设备技术上不断突破获得下游厂商的认可

铝衬垫(AlPad)PVD60-28nm导入武汉新芯等，14nm加速验证 - 公司于2015 年初推出 eVictor A830 Al Pad 物理气相沉积系统(配置 8 个工艺模块，可据客户需 求多样化配置)。该设备目前已进入武汉新芯等国内、国外一线厂商，被应用于 60- 28nm 制程产线，且 14nm 产线正加速验证。

12英寸氮化硅沉积设备导入下游龙头企业 - 2020年4月7日，北方华创THEORIS SN302D 型 12 英寸氮化硅沉积设备 Move in 国内集成电路制造龙头企业。该设备的交付，意味着国产立式 LPCVD 设备在先进集成电路制造领域的应用拓展上实现重大进展。

6. 公司在扩散工艺制程深耕数十年，研发能力行业领先，产品覆盖面广

立式氧化炉 - 打破国外垄断，陆续导入中芯、武汉新芯、长江存储等。

卧式扩散炉 - 实现系统闭管，广泛用于半导体及光伏领域。

高效电池解决方案-低压扩散炉 - 快速渗透，备受全新产线和升级产线青睐。北方华创历经多年研发周期，逐步导入大规模使用并成为国内市场主导厂商。该产品具有光电转换效率更集中、方阻均匀性更好、能耗更低等优势，适合用于制造 PERC、N-PERT、黑硅、N 型双面、IBC 等新型高效电池;加工过程中工艺时间更短，水电气消耗更低，逐渐成为新上线和传统常压扩散工艺升级改造的优选方案，产品远销海内外。

单片退火设备 - 居行业领先地位，Booster A630 率先导入上海华力，陆续交付中芯等 - 公司的 THEORIS 系列立式退火炉可提供高精度的温度控制算法、严格的金属控制指标以及 稳定的传输控制系统等解决方案，被广泛应用于 28nm 及以上的集成电路、先进封装领域。公司自主研发的Booster A630单片退火设备于2017年，成为首台搬入上海华力微电子二厂的高端电子工艺装备，用于 28 纳米工艺制程;先后进入中芯国际、华力微电子等国内主流集成电路制造厂商生产线，参与验证及生产，累计流片数量逾 60 万片;2019 年公司又成功研发 SiC-650 系列兼具退火、氧化工艺于一体的高温炉，可适用于 SiC 基功率器件制造中的高温工艺环节。

3D NAND 热处理设备打破国外垄断格局 - 根据 Gartner 数据显示，2018 年全球半导体热处理设备市场规模为15亿美元，主要被 Applied Materials、TEL、Hitachi Kokusai Electric 三家公司垄断，但大陆市场的高端垄断格局正被北方华创打破

7. 北方华创拥有多种类型的单片清洗设备和槽式清洗设备

北方华创拥有多种类型的单片清洗设备和槽式清洗设备，可广泛应用于集成电路、半导 体照明、先进封装、MEMS 和功率器件、微机电系统、化合物等多个领域。

集成电路领域 - 公司的铜互连清洗机 Saqua 系列支持 28nm 工艺，已获得下游重复订单。新代 Saqua 系列单片清洗机综合性能已达到国际同类产品先进水平，28 纳米工艺制程设备获得市场广泛认可。该系列单片清洗机兼具通孔/沟槽刻蚀后清洗、衬垫去除后的清洗等多种工艺，支持多任务并行处理，可更大程度提高产能。截止 2017 年 1 月，北方华创公司 Saqua 系列 12 英寸清洗机在中芯国际已完成 52 万片生产线流片。同年 2 月，Saqua 系列 12 寸单片铜互连清洗机获得客户二次订单，进入中芯国际 B2 芯片生产线。

三、北方华创财务数据

1. 营业收入与净利润情况

2020，实现营业收入60.56亿元，同比增长49%；实现归母净利润5.37亿元，同比增长74%。

21Q1，实现营业收入14.23亿元，同比增长51.7%，实现归母净利润7290万元，同比增长175.3%，保持继续增长趋势，盈利能力逐步提升。

2. 公司主要全资子公司 2020 年业绩情况

3. 公司注重研发

2020 年公司研发支出 16.08 亿元，占营收比重达 26.55%。

截至 2020 年末，公司累计申请专利 5141 项;累计授权专利 2894 项。

2020 年研发人员达 1415 人，占总员工人数比重 23.67%。

四、北方华创未来成长性

1. 定增接连落地，产能持续扩张

2020 年公司资本开支迅速增长，达到 6.683 亿元，同增 290.5%，主要系公司发力高端设备，扩产项目持续推进所致。

近几年公司定增项目持续落地，竞争优势将逐步扩大：

2019 年公司定增募集资金 20 亿元加码高端装备研发及高精密电子元器件扩产，其中 17.8 亿元投向“高端集成电路装备研发及产业化项目”，目标所指先进工艺关键集成电路装备的研发和产业化。

2020 年，高精密电子元器件产业化基地扩产项目厂房建设完成，并交付使用。高端集成电路装备研发及产业化项目各项工作有序进行，集成电路装备创新中心楼主体结构完成封顶，将于 2021 年竣工并交付使用。

2021 年，公司计划通过非公开发行 方式再募资 85 亿元投入“半导体装备产业化基地扩产项目(四期)”、“高端半导体装备 研发项目”和“高精密电子元器件产业化基地扩产项目(三期)”的建设，进一步提升现有高端集成电路设备的产业化能力，巩固主营业务的竞争优势，非公开发行项目尚待中国证监会核准批复。

2. 核心设备量产、订单相继突破

2019~2020 年， 北方华创 12 英寸硅刻蚀机、金属 PVD、立式氧化/退火炉、湿法清洗机等多款高端半导体设备相继进入量产，2020 年下游客户需求旺盛，高端设备营收同比增长，成熟工艺设备突破新工艺，新工艺产品陆续进入客户验证或量产，产品频获客户重复采购订单。2021 年预计公司将步入放量加速发展阶段。

3. 股权激励已绑定核心人才

公司采取股权激励模式，很好的维护了核心团队的稳定，股权激励实施后，公司核心人员流失率从 15%大幅降至 2%以下，保障了企业稳定增长。

除股权激励外，2020 年 10 月，集团子公司实现职业经理全级次覆盖，全面推行职业经理人制度，推动公司经营更加灵活高效。

五、盈利预测

六、可比公司估值情况

七、小结

北方华创立足半导体装备、真空装备、新能源锂电装备及精密元器件构成公司四大核心事业集群，为半导体、新能源、新材料等领域提供解决方案。

推荐关注北方华创，主要给予以下原因：1）公司有望持续受益半导体设备国产替代浪潮。现阶段全球半导体设备由海外厂商主导，国产替代意义重大。2）从需求层面来看，受益于政策、资金、市场需求，中国大陆晶圆厂迎来密集投资期，国产半导体设备企业会因下游的需求增长而迎来一轮成长期。从公司本身的成长来看，公司技术与客户验证进展良好，从公开的招标与订单数据来看，公司业务持续向好，在重要客户中取得了较为良好的突破。3）北方华创产品覆盖硅刻蚀、PVD、CVD、退火、清洗工艺流程，内资需求2021E可达261亿元，内资+外资需求2021E可达301亿元。4）公司半导体设备领域全方位、平台化布局，覆盖除光刻外全部前道工艺。公司旗下的半导体设备均为 100%自主研发，品类国内最为完备，覆盖了刻蚀机、PVD、CVD、ALD、氧化/扩 散炉、退火炉、MFC、清洗机等前道工序所需的大部分核心设备，已经批量进入国内集成电路及 LED、MEMS、光伏等泛半导体领域生产线。5）公司客户基本覆盖各产业链龙头。集成电路领域，公司产品成功进入如中芯国际、长江存储、武汉新芯等国内集成 电路主流厂商量产产线，28 纳米 HardmaskPVD、Al-PadPVD 设备进入国际主流供应链体系。LED 领域，公司拥有三安光电、华灿光电等优质客户，并针对 Mini/Micro-LED 两种不同 技术路线均展开布局。显示面板领域，客户包括全球行业龙头京东方，且公司已已布局 OLED、硅基 OLED 等方向。光伏领域，公司为隆基股份等硅片、电池线核心装备的主要供应商。6）从产品端来看，「刻蚀机」公司重点布局硅刻蚀设备工艺，截至 2020 年底 lCP 刻蚀机已完成 1000 腔交付。公司在刻蚀机领域属于国内领先，金属刻蚀 8 英寸打破国外垄断，12 英寸突破 28nm 以下制程。「薄膜沉积生长设备」公司的薄膜沉积生长设备属于国产高端领域最高水平。公司自主设计和生产的 exiTin H630 TiN 金属硬掩膜 PVD 系统是国内首台专门针对 55-28nm 制程 12 寸金属硬掩膜设备。该设备的研发和量产实现了我国高端集成电路 PVD 设备零的突破和技术跨越，也成为国内首台 28nm 工艺后段金属布线硬掩膜标准制程机台。「PECVD设备」公司的PECVD 设备技术上不断突破获得下游厂商的认可。铝衬垫(AlPad)PVD60-28nm导入武汉新芯等，14nm加速验证。此外，2020年4月7日，北方华创THEORIS SN302D 型 12 英寸氮化硅沉积设备 Move in 国内集成电路制造龙头企业。该设备的交付，意味着国产立式 LPCVD 设备在先进集成电路制造领域的应用拓展上实现重大进展。

公司的成长性主要体现在：1）国产替代空间大。2）定增接连落地，产能持续扩张。3）核心设备相继量产，订单实现突破。4）股权激励绑定核心人才。加之集团子公司实现职业经理全级次覆盖，全面推行职业经理人制度，推动公司经营更加灵活高效。