清华系再出半导体 IPO,华海清科开盘猛涨 72%:国内唯一 12 英寸 CMP 设备商,产品正验证 14nm

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国内唯一 12 英寸 CMP 设备商,总市值 251 亿元。

芯东西 6 月 8 日报道,刚刚,华海清科股份有限公司(以下简称“华海清科”)成功登陆科创板,发行价为 136.66 元 / 股。

华海清科开盘价为 235 元 / 股,涨幅达 72%。开盘后,其股价略有波动。截至芯东西成文,华海清科股价为 235.50 元 / 股,涨幅 72.33%,总市值 251 亿元。

华海清科的主营业务为 CMP(化学机械抛光)设备,是目前国内唯一一家能够提供半导体 12 英寸 CMP 商业机型的厂商,其产品可覆盖 8 英寸(200mm)、12 英寸(300mm)晶圆产线,已应用于中芯国际、长江存储、华虹集团、英特尔等国内外芯片厂商的产线中。

国家 02 专项总师叶甜春在上市仪式上评价道,华海清科作为 CMP 设备供应商,不仅打入了晶圆产线,还成为了晶圆厂的主力供应商,为国产半导体的自主可控做出了较大贡献。

CMP 是先进集成电路制造前道工序、先进封装等环节必需的关键制程工艺。如果将芯片的制造比作房屋的修建,那么每一楼层都必须要十分平整,否则影响芯片整体性能,CMP 技术就是纳米级芯片能够被“平整搭建”的关键。

▲ CMP 平坦化效果图

报告期内,华海清科营收增长较快,2019 年-2021 年总营收分别为 2.11 亿元、3.86 亿元和 8.05 亿元。

截至招股书签署日,清华大学拥有华海清科 37.854% 的股份,为公司实际控制人和间接控股股东。

本次 IPO,华海清科计划募资 10 亿元,将分别用于“高端半导体装备(化学机械抛光机)产业化项目”、“高端半导体装备研发项目”、“晶圆再生项目”和“补充流动资金”4 个项目,扣除发行费用后共募集了 34.9 亿元,超募近 2.5 倍。

▲ 华海清科计划募资情况

01. 清华教授钻研 20 余年,制出国内首台 12 英寸 CMP 设备

华海清科成立于 2013 年 4 月,总部位于天津市津南区海河科技园区,是天津市政府和清华大学践行国家京津冀一体化战略从而合资成立的企业。

华海清科成立时,创始股东分别为清控创投、康茂怡然、天津财投、科海投资和天津科融。清华大学旗下的清控创投以 30 项 CMP 核心技术专利以知识产权出资的方式,占股 30.6%;CMP 技术的 3 位主要成果完成人路新春、雒建斌和朱煜,则通过康茂怡然,占股 20.4%;天津财投、科海投资和天津科融则分别占股 20%、19% 和 10%。

成立后,华海清科研制成功了国内首台 12 英寸 CMP 设备 Universal-300,2015 年该设备进入中芯国际产线,华海清科也承担了国家 02 重大专项。如今,华海清科产品已包括 8 英寸 CMP 设备、12 英寸 CMP 设备和 12 英寸减薄抛光一体设备。

▲ 华海清科发展历程

华海清科董事长、首席科学家路新春,是华海清科技术上的核心人物。

根据清华大学报道,2000 年起,路新春团队就开始了对 CMP 设备的研究,承担了国家重大科技攻关任务十余项,研制出了中国第一台 12 英寸“干进干出”铜制程抛光机。

路新春本、硕就读于吉林大学,之后在中国科学院金属研究所获得了博士学位。1994 年 4 月,他进入清华大学博士后和讲师工作。1996 年-2012 年,路新春历任清华大学精密仪器与机械学系副教授、教授,2013 年后为清华大学机械工程系教授、首席研究员。华海清科创办后,路新春为公司董事长、总经理,2014 年 7 月兼任清华大学天津高端装备研究院副院长,2020 年办理离岗创业。

▲ 华海清科董事长、首席科学家路新春

02. 2021 年营收猛增 4 亿元,关键零部件已培养国产供应商

根据招股书,华海清科的主要收入来自于 CMP 设备的销售,作为国内唯一具备 CMP 设备商业化的企业,其在全球及国内晶圆厂扩产的影响下,实现了营收的快速增长。

2019 年-2021 年,华海清科各期营收分别为 2.11 亿元、3.86 亿元和 8.05 亿元,年均复合增长率为 95.34%。

利润方面,2019 年-2021 年,华海清科的净利润也随营收快速增长,各期净利润分别为-1.54 亿元、0.98 亿元和 1.98 亿元。

▲ 2019 年-2021 年华海清科营收及净利润变化

报告期内,华海清科各期研发投入分别为 4496.99 万元、5836.17 万元和 1.19 亿元,分别占营收的 21.32%、15.12% 和 14.82%。

目前,华海清科的 CMP 设备主要分为 300 系列和 200 系列,其中 300 系列主要应用于 12 英寸芯片产线,200 系列设备则用于 8 英寸产线。

其中 300 系列设备为华海清科的主要收入来源,2019 年-2021 年该业务收入占营收比例均超过 84%。

▲ 2019 年-2021 年华海清科各业务营收占比

客户方面,长江存储自 2019 年来一直为华海清科的第一大客户。2021 年长江存储大力扩产、投资,华海清科对其销售额在当年占比达 66.37%。此外,中芯国际和华虹集团也一直位列华海清科的前三大客户。

需指出的是,长江存储为清华控股控制的其他企业;华海清科总经理张国铭则在华虹集团担任外部董事。

▲ 2019 年-2021 年华海清科前五大客户

当前中美贸易关系较为紧张,华海清科零部件的国产化情况在之前科创板注册时,受到了上交所的关注。

上市文件指出,其设备前端模块(传片模块)主要产地为日本,主要供应商为 RORZE CORPORATION 等;流量控制器、波纹管等液路元件来自于日本东京计装;其机械类通用部件则来自于美国。

其中设备前端模块为半导体设备专用零部件,华海清科已培养了新松机器人自动化股份有限公司、北京和崎精密科技有限公司等国内供应商;液路元件和机械类通用零部件则非半导体设备专用,受国际贸易摩擦影响较小。

报告期内,北京锦通昌精密机械设备公司一直是华海清科的第一大零部件供应商。

▲ 2019 年-2021 年华海清科前五大供应商

03. 打破美、日巨头垄断,产品正进行 14nm 验证

从全球 CMP 设备市场来看,美国应用材料和日本荏原是行业内的头部玩家。根据美国市场研究公司 Gartner 数据,2020 年全球 CMP 设备市场规模达到 16.3 亿美元,而应用材料和日本荏原两家公司所占市场份额在 90% 左右。

尤其是在 14nm 及以下的先进制程产线上,芯片制造厂商所应用的 CMP 设备仅由这两家国际半导体设备巨头提供。

▲ 华海清科与应用材料、荏原对比

国内的 CMP 设备厂商则有华海清科、北京烁科精微电子装备有限公司和中国电子科技集团公司第四十五研究所等,目前华海清科是唯一实现 12 英寸系列 CMP 设备量产销售的企业。

中国国际招标网数据显示,长江存储、华虹无锡、上海华力一二期项目和上海积塔在 2019 年-2021 年共招标采购 181 台 CMP 设备,华海清科共中标 68 台,占比 37.57%,12 英寸 CMP 设备其余份额由应用材料和荏原所取得。

不过 2019 年-2021 年,华海清科中标设备数量占比逐年增长,2021 年其中标设备占比达 44.26%。在国内市场上,华海清科已开始对美国应用材料、日本荏原两家公司的市场份额发起挑战。

毛利率方面,A 股尚无专业生产 CMP 设备的半导体设备厂商,且应用材料和荏原均生产多种专业设备,并未单独列出 CMP 设备相关财务数据。

相比于中微公司、北方华创、芯源微和盛美上海等 A 股其他半导体设备企业,华海清科毛利率在 2019 年和 2020 年低于平均值,在生产规模扩大后的 2021 年其毛利率达 44.73%,超过上述可比公司平均水平。

▲ 华海清科与同行业可比公司毛利率对比

制程上,目前华海清科的 CMP 设备主要应用于 28nm 及以上的制程产线,并已有机台在客户端做 14nm 产线验证,仍和应用材料和荏原存在一定技术差距。

截至 2021 年末,华海清科研发人员共有 224 人,占总人数比例达 32.37%。其中核心技术人员有董事长兼首席科学家路新春、副总经理王同庆、副总经理赵德文、副总经理沈攀、供应链总监裴召辉、监事兼工程技术中心技术总监许振杰、工程技术中心部门资深经理田芳馨和工程技术中心部门资深经理兼总经办主任郭振宇 8 人。

路新春为华海清科的董事长、首席科学家,曾获长江学者、国际 ICPT 执委等荣誉,累计获已授权国家发明专利超过 100 项。

截至 2020 年 12 月 31 日,路新春发表 CMP 相关 SCI 论文 86 篇,每篇文章平均被引用超过 10 次,位居全球 CMP 设备领域技术专家前三名,也是全球 CMP 设备技术授权专利获得最多的专家。

▲ 华海清科董事长、首席科学家路新春

王同庆为博士学历,毕业于清华大学机械工程专业,曾任清华大学精密仪器系博士后、清华大学机械工程系助理研究员、副研究员(2020 年 9 月办理离岗创业)。2013 年 4 月至今,他历任华海清科研发总监、总经理助理和副总经理等职。王同庆已发表 CMP 相关 SCI 论文 30 余篇,并作为发明人获得授权专利 77 项。

赵德文博士毕业于清华大学机械工程专业,曾为清华大学精密仪器系博士后、清华大学机械工程系助理研究员、副研究员(2020 年 9 月办理离岗创业)、华海清科总经理助理、技术总监、副总经理等职。他已发表 CMP 相关论文 30 余篇,SCI 收录 20 余篇,并获得 2 项国际学术奖和授权专利 95 项。

沈攀硕士毕业于中国地质大学(北京)机械设计及理论专业,2009 年 6 月至 2013 年 8 月任清华大学摩擦学国家重点实验室工程师;2013 年 8 月至今任华海清科副总经理。他主要负责晶圆传输及抛光修整技术研发,获得授权专利 60 项。

裴召辉硕士毕业于机械科学研究总院武汉材料保护研究所机械设计及理论专业,2009 年-2013 年任清华大学摩擦学国家重点实验室机械工程师,2013 年 8 月加入华海清科,至今担任采购部经理和供应链总监职务,其作为发明人获得授权专利 8 项。

许振杰硕士毕业于中国矿业大学机械设计及理论专业,曾任清华大学摩擦学国家重点实验室工程师、华海清科工程技术中心部门资深经理、技术总监、监事等职,获得授权专利 54 项。

田芳馨硕士毕业于哈尔滨工业大学机械工程专业,2009 年 7 月至 2013 年 8 月任清华大学摩擦学国家重点实验室软件工程师;2013 年 9 月至今历任华海清科工程技术中心部门副经理、经理、资深经理等职,获授权专利 10 项。

郭振宇毕业于清华大学电气工程专业,硕士研究生学历,曾任清华紫光英力化工技术有限责任公司项目经理、清华大学摩擦学国家重点实验室电气工程师等职。2013 年 8 月,郭振宇加入华海清科,主要负责 CMP 装备自动控制研究与开发,历任工程技术中心部门经理、资深经理兼总经办主任,获授权专利 8 项。

04. 四川省国资委或将成为实控人,中芯系已入股

截至招股书签署日,清华大学拥有华海清科 37.854% 的股份,为公司实际控制人和间接控股股东。

▲ 华海清科股权结构图

但值得注意的是清华大学于 2021 年 12 月 10 日和四川省能源投资集团有限责任公司签署了《国有产权无偿划转协议》,拟通过无偿划转方式将所持清华控股的 100% 股权划转给四川能投。

该协议生效后,华海清科的间接控股股东为四川能投,四川省国资委将成为公司实际控制人。

▲ 转让协议生效后华海清科与四川省国资委股权关系

截至 2022 年 4 月 30 日,华海清科的股权无偿划转及重组方案已获得国家市场监督管理总局决定书,清华大学将清华控股 100% 股权划转至四川省国资委的事项已分别获得四川省国资委和中华人民共和国教育部的批复。

四川省国资委将清华控股 100% 股权以股权投资方式,投入四川能投相关具体事项则尚需获得四川省国资委进一步批复。

此外,国开科创、浙创投、中芯海河、武汉建芯等重要的产业基金也均有投资。

▲ 华海清科前 10 大股东

05. 结语:全球扩产热推动营收、净利猛增,未来仍需面对激烈竞争

华海清科为下游的国产芯片制造厂商提供了自主、可控的 12 英寸 CMP 半导体设备选择,打破了美国、日本半导体设备巨头的垄断,有利于 CMP 设备的竞争以及下游芯片制造厂商的成本把控。本次 IPO,华海清科将有更多的资金可以投入先进制程 CMP 设备的研发和市场竞争中,有利于国产半导体供应链的发展。

近两年,全球缺芯推动了晶圆厂扩产热潮,华海清科获得了国内长江存储、中芯国际和华虹集团等龙头企业的 CMP 设备订单,营收和净利润增长迅猛。但同时,半导体行业存在周期性,在各地晶圆厂扩产建成后,芯片短缺将有所缓解,其半导体设备订单或有所下降。

这样的情况下,华海清科不仅有可能要面对营收下降,还要面对国际半导体设备龙头的市场和技术竞争,或将有较大的生存压力。

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