2016年至2018年，收入為6.10 億元、9.72億元、16.39億元，凈利潤為-2.39億元、0.30億元、0.91億元，經營活動現金流量凈額為-1.02億元、-1.50億元、2.61億元，毛利率為42.52%、38.59%、35.50%，銷售凈利率分別為-39.18%、3.08%、5.54%。

注意，增速雖然很高，但凈利率其實只有可憐的5.54%，凈利潤僅有0.91億元，並且，如果考慮到中微半導體研發費用資本化的情況，其扣除資本化的研發費用，其凈利潤為負。

這樣的財務數據，對應本次上市發行10%股權，募資10億來看，發行估值已經高達100億元，單看PE，已經超過了100倍。

好，數據研究到這裡，接下來幾個值得我們所有人深思的重要問題來了：

1）蝕刻機這個半導體產業的細分領域，究竟是怎樣的經營邏輯，為什麼技術壁壘如此高？

2）中微半導體是如何撕破技術壟斷，從而成為國產龍頭、中國半導體產業希望火種的？

3）未來，中微半導體是否有可能追趕、並且把國際巨頭按在地上摩擦？

4）眾所周知，科技類公司的估值，是整個估值體系中最難的領域之一。

這個領域風險高、收益大，估值一旦出現偏差，分分鐘就是幾千萬，甚至上億的損失——本案，最重要的問題在於，中微半導體這樣的公司，到底該怎麼為其估值？如今100億的估值，到底是便宜了，還是貴了？

今天，我們就以中微半導體為例，來研究下半導體設備的產業邏輯，以及估值特徵。

對於相關賽道公司，之前我們在專業版報告庫中，研究過聞泰科技併購安世半導體、北京君正收購ISSI、韋爾股份收購北京豪威、嘉楠耘智、比特大陸，其中涉及半導體產業鏈的併購，以及估值方法，還包括半導體對比特幣產業鏈的重要性分析，以及整個半導體產業鏈、比特幣產業鏈誰才是核心公司。

聲明：本文堅決不做任何建議

韭菜請移步他處

— 01 —

技術如此彪悍，到底如何煉成？

▼

晶片的製造有三大核心環節：薄膜沉積、光刻、刻蝕。

對應三大設備：MOCVD、光刻機、刻蝕機，這三大設備占晶片製造成本的70%以上。

其中，刻蝕是晶圓製造中至關重要的一步，其技術的高低直接決定了晶片製程的大小，並且在成本上僅次於光刻。

刻蝕技術，指的是在光刻工序後，利用化學及物理方法對晶圓表面進行選擇性腐蝕或剝離，進而形成電路圖形。

簡單講，光刻機的作用相當於描摹，刻蝕相當於臨摹雕刻。

上世紀60年代，刻蝕以「濕法工藝」為主，將矽片浸泡在可以與被刻蝕膜層反應的化學液體中，除去不需要的部分。

但是，液體有一個特點就是「各向同性」（isotropic etching），即化學製劑所接觸到的表面所有方向以同樣的速度刻蝕，導致刻蝕速度不可控，從而造成偏差。

80年代，美國最大的半導體設備公司——應用材料，Applied Marerials（美股代碼AMAT），終於研發出新技術「干刻法工藝」，該方法，具有較強的「各向異性」（anisotropic etching），能對晶圓進行微細的雕刻。

早期的干刻刻蝕，是利用電極板產生等離子對晶圓表面刻蝕，這種方法被稱為電容性等離子刻蝕（CCP）。

1990年，歷史上第一台基於ICP（等離子）刻蝕機由Lam Research（拉姆研究）提出，ICP由於能在低壓下產生較高濃度的等離子體，成為新一代刻蝕機的發展方向。

90年代初期，半導體產業開始從日美向韓國和台灣轉移，全球半導體設備供應龍頭AMAT、拉姆（Lam Research）開始進入中國。

但是，中國的晶片產業，才剛剛萌芽，國產晶片製造工藝整整落後巨頭三代。

而此時，中微半導體創始人，尹志堯剛從拉姆研究（LAM）跳槽到美國應用材料（AMAT）擔任總經理，負責同一領域的研究開發工作，曾被譽為「矽谷最有成就的華人之一」。

2004年，60歲的尹志堯看到了國內半導體的商機，隨著晶片製造大規模向亞洲轉移，上游半導體設備工業卻仍留在美國。

於是，尹志堯決定回國創業，帶領著三十多人的團隊，衝破美國政府的層層審查，所有的工藝配方、設計圖紙都被美國沒收，一切從零開始，創辦中微半導體。

[1]

但是，沒有圖紙自主研發並沒有這麼容易。

一台刻蝕機每年要刻1018（百萬萬億）個又細又深的接觸孔或線條，而且合格率要達到99.99%。

其挑戰難度之大可想而知。

有人打了這樣一個比方：刻蝕晶圓的精確度相當於，建一條從北京連通上海的高鐵，其軌道的高低誤差不能超過1根頭髮絲。

[2]

2005年，憑藉多年的經驗，中微研發出的第一台國產干法刻蝕機在中芯國際上線，成為中國在半導體設備研發領域的里程碑。

2007年，中微又推出首台雙反應台刻蝕機系列，每台設備能同時加工兩片晶圓，能為下游晶圓加工廠節約大約30%的成本。

然而，就在刻蝕機正準備進入台積電產線，卻遭來老僱主應用材料的起訴，最終由於證據不足，以和解收場。

2015年，美國商務部在實地考察了中微和中芯國際後，公告放棄「限制對華出口刻蝕設備」並通報「瓦森納協議」。

這一事件，標誌著我國公司首次打破全球巨頭在集成電路高端裝備領域的封鎖。

2016年，中微半導體成為國家集成電路產業投資基金（國家大基金）的第一個投資項目，投資總額達到4.8億元，通過幾輪融資，包括高盛集團、高通、三星、科天投資都成為了中微的投資者。

2018年，中微自研7nm等離子刻蝕機通過台積電驗證，成為國產首台進入台積電產線的半導體設備，而最先的蘋果A11晶片和華為的麒麟970均使用的是10nm工藝。

2019年3月，中微申報上交所科創板。

好，看到這裡，你覺得中微半導體做對了什麼？它憑什麼能突破「瓦森納協議」對華出口刻蝕機的限制？

— 02 —

到底怎麼賺錢？

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主要做對了兩件事：1）死磕技術；2）控成本。

中微半導體，成立於2004年，科創板第四批受理申報企業。

第一大股東為上海創投，持股比例為20.02%，第二大股東巽鑫投資持股比例為 19.39%。

第一大股東實控人為上海國資委，第二大股東實控人為國家集成電路產業投資基金股份有限公司。

兩大股東持股比例較接近，無控股股東、無實際控制人。

董事長及創始人持股比例較低，直接間接持股1.34%。

▼

圖2：股權結構圖

來源：招股書

技術實力如此強悍的公司，來看業績：2016年至2018年，收入為6.10 億元、9.72億元、16.39億元，凈利潤為-2.39億元、0.30億元、0.91億元，經營活動現金流量凈額為-1.02億元、-1.50億元、2.61億元，毛利率為42.52%、38.59%、35.50%，銷售凈利率分別為-39.18%、3.08%、5.54%。

增速極快，三年營收複合增速為64%，凈利潤複合增速為118%。

此外，需要注意的是，2018年其經營活動凈現金流遠高於凈利潤，主要是由於預收帳款大幅增長，從2016年的0.02億元增長至6.8億元，是當期凈利潤的7倍。

從資產結構來看——2018年，其總資產規模為35.33億元，其中占比最高的是存貨（35.31%）、其次是貨幣資金（18.97%）、最次是應收帳款及應收票據（14.57%）。

注意，其開發支出占總資產比例較高，為9.18%。

其主營業務為：刻蝕設備、MOCVD設備及相關。

其中，MOCVD設備增長較快，為營收主要來源（50.76%），而毛利的主要來源為刻蝕設備（46.18%）。

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圖3，收入結構（單位：%）

來源：併購優塾

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圖4，毛利結構（單位：%）

這兩種設備，我們分別來研究：

刻蝕，是晶片製造的最關鍵步驟之一，其原理為，利用物理和化學方法將矽片表面不需要材料去除。

通常分為濕刻法和干刻法，前者利用化學試劑去除矽片表面材料，後者利用等離自轟炸矽片的方式將表面材料去除。

其中，干刻法可控性和精確度更高。

1）等離子刻蝕機，是利用干刻法刻蝕的加工設備。

根據被刻蝕的材料不同，等離子刻蝕機又可以分為：電容性等離子刻蝕機、電感性等離子刻蝕機。

電容性等離子刻蝕機（CCP）——主要用於產生高能離子，在較硬的介質材料上（氧化矽、氮化矽、二氧化鉿），刻蝕出高深度的結構。

電感性等離子刻蝕機（ICP）—— 主要用於產生能量較低和均勻的離子較軟的和較薄的材料（單晶矽、多晶矽）。

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圖6：產品圖

2）MOCVD設備——金屬有機化合物薄膜沉積設備（Metal-organic Chemical Vapor Deposition) ，將高純度的金屬或有機化合物相互作用後，在半導體晶片上形成一層超薄外延鍍膜層，主要用於LED晶片製造。

由於外延膜層決定了LED光源性能和質量，因此MOCVD設備是LED 晶片製造環節中最為昂貴的設備，占據 LED 外延晶片幾乎一半的成本。

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圖7：產品圖

刻蝕設備的下游主要為集成電路製造商、半導體封測廠商，設備定製化程度高，因此毛利率最高，2016-2018年毛利率分別為43.13%、38.37%、47.52%；

MOCVD設備的下游主要是 LED 晶片製造商，標準化程度相對較高，綜合毛利率相對較低，2016年-2018年毛利率分別為33.82%、38.13%、26.33%。

要把半導體設備賽道研究明白，我們需要從整個半導體產業鏈的分析開始：

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圖片8：半導體產業鏈

來源：中商情報局

按照主要生產過程區分，半導體產業鏈可分為上、中、下游：

上游——為半導體材料和設備。

其中半導體原材料包括矽片、光刻膠、靶材等；半導體設備包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、離子注入機、測試機、分選機、探針台。

中游——為集成電路的製造。

包括半導體晶片設計環節、晶圓加工製造環節和封裝測試。

下游——為半導體應用領域。

主要分為集成電路、光電子器件、分立器件和傳感器等四大類終端應用，其中集成電路為主要應用終端，占比為84%，其次為光電子器件，占比9%。

來看產業鏈各環節的價值鏈分配情況：

上游代表企業有：1）光刻機：阿斯麥（毛利率45%）；2）刻蝕機：中微半導體（毛利率47%；3）薄膜沉積設備東京電子（毛利率42%）。

集成電路晶片成本結構中，晶圓製造設備占比最大，為81%。

並且，該賽道技術壁壘最高，CR10 市場份額接近 80%，呈現寡頭壟斷局面，據 SEMI 統計，中國大陸半導體設備廠商只占全球份額的 1-2%。

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圖9：刻蝕設備占半導體設備成本比（單位：%）

來源：申萬宏源

中游代表企業有：1）晶片設計：美國高通（毛利率55%）2）代工製造廠：台積電（毛利率48%）3）封測：日月光（毛利率：20%）。

中游呈現明顯的頭部效應，比如台積電代工製造業務全球市占率高達60%，另外封測行業的進入壁壘較低，國產化率較高。

半導體下游應用範圍較廣：主要應用場景有智慧型手機，代表企業有蘋果（毛利率38%）；安防監控，代表企業有海康威視（毛利率44%）。

這條產業鏈到底有多牛逼，我們從美股選擇幾家公司，大家感受一下畫風便知：

上游的阿斯麥——

圖：阿斯麥股價單位：美元

圖片來源：WIND

中游的台積電——

圖：台積電股價來源：WIND

梳理完產業鏈情況，我們來看看本案的基礎數據：

圖：營收及增速（單位：億元（左）%（右））

圖：凈利潤現金流（單位：億元）

圖：毛利率凈利率（單位：%）

中微半導體，位於半導體產業鏈位於上游的設備賽道。

中微的商業模式大致可分為四步：研發——簽署客戶訂單——生產——銷售。

產業鏈分析完，接下來，如果你是中微半導體的老闆，在半導體設備製造賽道，你會從什麼核心護城河上開始突破？

— 03 —

研發投資

▼

當然是技術。

本案，中微半導體，主要業務是電容等離子刻蝕設備（CCP）和電感等離子體刻蝕設備（ICP）。

這是蝕刻機的兩種技術流派。

先看CCP——Capacitance Couple Plasma，其原理是兩塊平行的電容極板，通過電場加速放電，產生兩個電極和等離子體，兩塊極板頂部通過高壓釋放高能離子，底部釋放低能離子來刻蝕矽片表面材料。

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圖10：CCP原理圖

其特點為能夠實現上下兩塊電容極板的獨立控制。

但是，CCP電容等離子當兩塊電源頻率接近時，雙頻放電會產生較強的非線性作用，導致等離子濃度不均勻。

所以，CCP 刻蝕技術會導致矽片表面粗糙或底層損傷。

因此，主要用於刻蝕硬度高、需要高能量離子反應刻蝕的介質和金屬材料。

目前，其技術主流代表企業為東京電子（TEL），市場份額為54%，其次為拉姆研究（40%），中微半導體排名第三，市占率為3%，市場前兩大巨頭市占率為94%。

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圖11：CCP設備公司排名

來源：招股書

在CCP技術之後，ICP技術解決了CCP均勻性不高的問題。

ICP——Inductance Couple Plasma，電感等離子體刻蝕，是通過電流線圈纏繞充滿氣體的石英玻璃管進行放電產生等離子體；TCP， transform couple plasma，平面盤繞電感等離子體，是在ICP基礎上將感應線圈放置在一個平面內，因此TCP的離子體更均勻。

ICP較CCP技術要求更高，相比電容性放電，電感能夠在低壓下產生更高密度、更均勻的等離子體，對晶圓的傷害較小，不僅能夠刻蝕介質，更能夠刻蝕難度最高的矽材料。

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圖12：電容VS電感原理

來源：申萬宏源

目前，國內僅有兩家能夠生產出ICP設備，一個是北方華創的NMC612D，另一個就是中微半導體的Primo nanova高端系列。

研發水平，在財報上最直觀的體現就是研發投入有多大，2016年至2018年，研發支出分別為3.02億元、3.3億元、4.04億元，占收入比重分別為49.62%、34%、24.65%。

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圖13：研發及占收入比重（單位：億元）

2017年-2018年，中微的研發資本化支出分別為1.62億元、3.24億元，資本化比例分別為高達31.53%、47.94%，是凈利潤的5.4倍、3.56倍。

高額的研發是行業特點嗎？我們來對比同行業來看：

應用材料（AMAT）——2016年-2018年研發支出為15.40億美元、17.74億美元、20.19億美元，占營業收入的比重為：14.23%、12.20%、11.70%，無資本化；

拉姆研究（LAM）——2016年-2018年研發支出為9.14億美元、10.34億美元、11.90億美元，占營業收入的比重為：15.52%、12.90%、10.74%，無資本化；

北方華創——2016年-2017年研發支出為7.58億元、7.36億元，占營收比重為46.72%、33.13%，資本化比例為22.82%、51.55%，資本化支出是凈利潤的2.57倍、2.27倍。

從研發支出上來看，北方華創和中微的研發投入的絕對值遠不及全球龍頭廠商，但從占比來看，中微半導體的研發投入占營收比重最高，但高研發的背後，存在的問題是，研發資本化比例非常高，假如扣除資本化支出後，凈利潤可就虧了。

當然，對於技術要求極高的領域，資本化處理也能理解。

研發費用資本化，這個地方我們此前多次提及，也是中美會計準則中的一個重要差異，考慮到研發費用資本化的界定標準存在一定的主觀因素，因此，此處如果大家做實地調研，需要關注。

好，研發投入了這麼多，那麼，中微半導體和國際巨頭之間的差距到底有多少呢？

— 04 —

差距在哪兒？

▼

晶片製造最核心的指標就是製程，即精細度（單位：nm）。

兩台機器差別有多大，通過其刻蝕最大製程對比就一目了然：

北方華創NMC612D——其最大晶片製程為28nm，該設備已進入中芯國際生產線；

中微半導體的Primo nanova——涵蓋14nm、7nm、到5nm尺寸的刻蝕應用，其中7nm已進入台積電生產線。

而5nm的精細度已經與國際巨頭目前設備水平一致。

研究了這麼多，看起來，中微半導體與國際巨頭的差距似乎沒多少，但事實上，技術的差距並沒有這麼樂觀。

這樣的精細程度，並不是應用於所有的材料。

目前，干法刻蝕根據被刻蝕的材料類型來分類，分為三種：金屬刻蝕、介質刻蝕和矽刻蝕。

介質刻蝕，是在絕緣材料上將半導體器件中導電部分分隔開；

金屬刻蝕，主要用於連接形成集成電路各個金屬部件；

矽刻蝕，主要用於去除不需要的矽材料。

注意，矽刻蝕的難度最高，其為底層電路結構的雕刻，是刻蝕工藝中最重要的部分，矽材料刻蝕是對電晶體的刻蝕，其工藝直接定義半導體晶片的製程（精細度）。

因此，我們重點來看矽蝕刻，矽蝕刻的技術難度如何，我們用矽材料對刻蝕的選擇比（Highly selective etch）這個指標來看。

舉個例子，一個晶圓上有多層材料堆疊構成，只刻蝕上面一層材料（材料1），而同時保證下層材料（材料2）不被刻蝕。

材料一與材料2的刻蝕速度的比率稱為「選擇比」，選擇比越高，技術工藝要求越高。

金屬刻蝕選擇比最低，在4:1到20:1之間，其次是介質刻蝕，在20:1到50:1之間，而對於矽刻蝕，由於多晶矽柵、淺槽隔離等尺寸極小，故精度要求極高，選擇比要達到 150：1 左右。

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圖14：選擇比對比

原子層刻蝕（ALE）是目前矽刻蝕技術最先進的技術，這種技術能夠實現定向刻蝕（僅在一個方向）或各向同行刻蝕（所有方向上），其選擇比最高。

目前，全球僅龍頭拉姆研究的矽材料ALE技術（Kiyo和Flex）設備具有最新ALE定向技術。

而本案，中微半導體設備仍處於介質刻蝕階段，還沒能達到矽蝕刻的地步。

從全球市占率來看，拉姆研究獨占市場，其占刻蝕市場的55%，是東京電子（20%）、應用材料（19%）的兩倍多。

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圖15：刻蝕機市場份額（單位：%）

因此，中微半導體（市占率3%）雖然是國內龍頭，但是比起全球巨頭，還有一定差距。

我們來感受一下拉姆研究的股價畫風：

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圖16：股價圖（單位：元）

那麼，面對這樣的技術差距，中微半導體怎麼做才可能後來居上呢？

— 05 —

能否追趕上巨頭？

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答案：技術上既然沒法短期超越，那只有一條：控成本。

但此處的控成本不僅是控制自己的成本，還有幫助下游控制成本。

首先，先看為下游控成本。

2007年，中微推出「Primo D-RIE」雙反應台刻蝕機系列，每台設備系統能夠裝置兩個反應台，每個反應台同時對晶圓刻蝕。

雙反應台的單位投資產出比率比同類設備提高30%以上，並能使晶圓加工成本降低20%-40%。

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