2023年中科飞测研究报告 多年深耕工业检测和量测领域

1、中科飞测：多年深耕工业检测和量测领域

1.1、主营业务基本情况

晶圆厂质量控制使用的量检测设备，是集成电路产线的核心设备之一，也是保证 芯片生产良品率的关键。集成电路质量控制包括前道检测、中道检测和后道测试。 相比于后道封装测试设备，前道检测与中道检测所使用的量检测设备，国产化率 更低。中科飞测是国内少数实现规模化生产的量检测设备生产商。公司的产品主要用于前道晶圆制造和先进封装，分为检测设备和量测设备两大类。 检测设备包括无图形晶圆缺陷检测设备、 有图形晶圆缺陷检测设备；量测设备包 括三维形貌量测设备、薄膜膜厚量测设备、套刻测量设备等。

1.2、发展历史：专注于前道量检测集成电路专用设备

(资料图片仅供参考)

2014 年 12 月岭南晟业、中科院微电子所、苏州翌流明共同出资设立中科飞测有 限公司，后于 2020 年变更为股份公司。中科飞测是国内领先的高端半导体质量控 制设备公司，自成立以来始终专注于检测和量测两大类集成电路专用设备的研发、 生产和销售，目前设备产品已应用于国内 28nm 及以上制程的集成电路产线中。 公司依托在光学检测技术、大数据检测算法和自动化控制软件等领域的深耕积累 和自主创新，向集成电路前道晶圆制造、先进封装等企业以及相关设备、材料厂 商提供关键质量控制设备。公司产品已广泛应用于中芯国际、长江存储、士兰集 科、长电科技、华天科技、通富微电等企业的国内主流产线。

1.3、股权结构：陈鲁、哈承姝夫妇为公司实际控制人

苏州翌流明持有公司 15.75%的股份，CHEN LU（陈鲁）、哈承姝夫妇合计持有苏 州翌流明 100%股份；小纳光持有公司 7.86%股份，苏州翌流明为小纳光执行事务 合伙人，CHENLU（陈鲁）、哈承姝夫妇通过苏州翌流明对小纳光享有控制权；同 时，哈承姝直接持有公司 6.93%股份。因此，CHEN LU（陈鲁）、哈承姝夫妇合 计控制公司 30.54%股份，为公司实际控制人。

1.4、公司营业收入快速增长，盈利水平受研发费用影响波动较大

公司 2020 至 2022 年度的营业收入分别为 2.38、3.61、5.09 亿元，同比增长 324.39%、 51.76%、41.24%。随着产品出货量的快速增加，公司的营收规模快速增长。 公司 2020 至 2022 年度的归母净利润分别为 0.40、0.53、0.12 亿元，同比增长 140.61%、34.96%、-78.02%。2022 年公司归母净利润有所下降，主要原因系公司 研发投入规模急剧扩大，抵消了公司收入增长带来的额外利润。

1.5、公司主营业务毛利率呈现上升态势

2019 年-2022 年，随着公司业务规模的快速增长，量检测设备国产化稳步推进， 公司主营业务毛利率分别为 33.84%、41.10%、48.94%、48.70%。主营业务毛利率 总体呈上升趋势。 公司营业收入主要来源于检测设备产品，2019-2022年销售收入分别为 0.33 亿元， 1.56 亿元，2.65 亿元，3.84 亿元。检测设备销售收入快速增长，主要系自 2017 年 SPRUCE-600 型无图形晶圆缺陷检测设备研发成功，并经下游知名客户验证通过 后，该设备迅速获得市场广泛认可，出货量快速增加。

1.6、公司重视研发投入，研发人员创新能力突出

公司持续加大研发投入，2019 年-2022 年，研发投入分别为 5598.80 万元、4617.16 万元、9503.90 万元、20575.18 万元，占营业收入比例分别为 100.01%、19.43%、 26.36%和 40.40%。研发费用比例呈快速增加态势。公司不断加强科研创新，构建了适应企业发展的技术创新体系。截至 2022 年 12 月 31 日，公司拥有研发人员 324 人，占公司总员工人数的 43.03%。充裕的研发 费用，有力保障了公司的技术创新能力，有助于设备产品的开发和顺利推广。

2、量检测设备市场受制于美企，国产设备亟待发力

2.1、量检测贯穿全过程，种类多市场规模持续扩大

量检测设备市场是除光刻、薄膜沉积、刻蚀大类外，最大的半导体设备细分类市 场之一。量检测设备是保证芯片生产良品率的关键。随着集成电路工艺制程升级， 工艺步骤数量不断增加，工艺中产生的致命缺陷数量也会增加。因此每道工序的 良率都要保持在极高水平，才能保证最终成品芯片的良品率。量检测设备是晶圆 厂提升并保持集成电路生产良率的关键。

在前道晶圆制造中，集成电路量检测设备主要使用光学和电子束等非接触式手段， 针对光刻、刻蚀、薄膜沉积、清洗、CMP 等环节。中道检测面向先进封装，主要 使用光学等非接触式手段，针对重布线结构、凸点与硅通孔等环节。后道测试主 要使用接触式的电性手段，对芯片进行功能和参数测试，包括晶圆测试和成品测 试两个环节。

所 数据来源：KLA 投资者关系报告，财通证券研究所 在量检测设备市场中，电子束设备约占 19%，X 射线设备占比约 2%。 X 射线设 备用于特定金属成分和超薄膜测量等特定场景；电子束设备精度较高，但检测速 度慢，中科飞测暂未涉足上述领域。绝大数量检测仍采用光学原理进行。 光学量检测设备中：有图形检测设备占比约 31%；无图形检测设备占比约 10%， 掩膜版量检测设备占比约 13%，光学关键尺寸量测占比约 10%，套刻误差量测占 比约 7%，薄膜测量占比 3%。中科飞测在光学量检测领域覆盖较为广泛。

量检测设备市场呈现出高度垄断的格局，行业前 5 名分别为科磊（KLA）、应用材 料（AMAT）、日立(Hitachi)、泰雷光电（Lasertec）创新科技(Onto,原 Nanometrics 和 Rudolph)。市场占比分别为 50.8%，11.5%，8.9%，5.6%，5.6%，行业 TOP3 占据超 70%的市场份额。美国科磊公司牢牢占据行业龙头地位，市场整体被美日系 企业把控。随着集成电路工艺制程的进步，量检测设备的市场规模逐年上升，2021 年全球市 场规模达到 104.1 亿美元，相比于 2020 年的 76.5 亿美元增长 36.5%。据中微公司 估计，2022 年全球市场规模超 800 亿人民币。中国大陆晶圆厂扩产，推动国内量检测设备需求不断上升；2020 年市场规模已达 21 亿美元，占全球量测设备市场总额的 27.4%；随着中国大陆晶圆厂建设规模持 续扩大，其量检测设备市场需求有望快速增长，中科飞测发展面临重要机遇。

2.2、量检测设备存在较高技术壁垒

量检测设备具有极高的技术壁垒；特别是中科飞测所布局的光学领域，明场纳米 有图形光学检测设备难度比肩于光刻机。国内企业起步晚，技术积累薄弱，与科 磊公司（KLA）等海外龙头相比差距较大。

量检测设备的灵敏度、精确性、产能与反应速度等性能指标，随着制程进步不断 提升。 同样大小的缺陷在成熟制程中是非致命的，在先进制程中却有可能是导致 电路失效的致命性缺陷，这对量检测设备的灵敏度提出了更高的要求。一些特殊 的集成电路结构，如超薄膜(厚度小于 10 埃)、极高深宽比、非破坏性的图形等结 构的测量，也对量检测设备的 3D 成像能力、多次测量一致性等指标提出了特殊 的要求。

集成电路构造不断缩小，量检测设备的分辨率精度要求也不断提升。光学量检测 设备和光刻机类似，采用短波长光源能提升设备的检测精度上限。目前先进的量 检测设备已使用 DUV（深紫外）波段光源，能够检测小于 14 纳米的缺陷，并实 现 0.003 纳米的膜厚测量；展望未来，量检测设备可能使用波长更短的 VUV、EUV 光源以进一步提升精度；光源光谱范围的拓宽和光学系统数值孔径的提升，也是 重要发展方向。

数据处理与算法是量检测设备的另一项核心技术。在不间断运行的集成电路产线 上，量检测设备需要为各类设备的参数微调提供依据，并预警设备异常，保证每 道工艺的结果均落在允许的工艺窗口内。因此，量检测设备具备智能图像识别能 力，从而快速准确锁定待测量区域，自动处理数据并实时上传至终端系统。 量检测算法包括理论谱线建库与计算、光谱库匹配分析、3D 图形建模、纳米图形 对比分析等。算法专业性强、难度大，需要较长时间的工艺经验积累。量检测设 备企业均在自家产品上研发算法和软件，算法不对外单独出售。随着量检测所需 分析与产生的数据量持续增长，对数据处理与算法的性能要求会持续提升。

2.3、美企科磊（KLA）把控量检测设备市场

美国企业科磊公司（KLA）是全球最大的量检测设备生产商。2022 年实现营业收 入 92.12 亿美元，同比增长 33.14%；其中服务收入 19.10 亿美元，占比 20.74%; 设备收入 73.01 亿美元,占比 79.26%。公司 2022 年的研发支出达 11.05 亿美元。科磊公司产品种类丰富，覆盖几乎全部量检测设备细分类。在宏观晶圆形貌检测， 无图形缺陷检测，有图形缺陷检测、掩膜版检测、刻套误差测量等领域，科磊具 有较强的技术优势，市场占比很高。2022 财年，科磊公司有 26.6 亿美元的收入来自中国大陆，占比 28.88%；来自中 国台湾的收入为 25.28 亿美元；占比 27.45%。科磊公司来自中国大陆的收入不断 升高，体现出国内集成电路产业对其存在较大依赖。

3、中科飞测：国产半导体量检测设备先行者

3.1、国内光学量检测设备领军标兵

2022年中国大陆光学类半导体量检测设备的进口额为33.14亿美元（220.56亿元）。 同期，中国大陆电子显微镜与衍射仪进口额 12.26 亿美元（80.21 亿元，有部分电 子显微镜与衍射仪用于集成电路生产），进口替代空间十分广阔。

由于量检测设备难度较大，2020 年量检测设备国产化率只有 2%。海外供应链风 险加快量检测设备国产化进程；据我们估算，2022 年综合国产化率接近 4%。但 由于赛腾股份、天准科技有部分半导体量检测设备收入来自海外市场；进口电子 束（电镜）设备最终用途难以区分；国内部分公司量检测设备收入未知，结果可 能略有偏差。 作为半导体量检测设备龙头企业，中科飞测的营收金额居国内首位，规模远大于 其他国产量检测企业。未来中科飞测有望借助规模优势，继续加大研发投入，覆 盖更多光学量检测细分类市场，取得更大的布局优势。

中科飞测拥有完善的研发管理和人才体系，并不断吸引行业内优秀人才，公司研 发团队的研发实力持续增强。公司研发人员涵盖光学、算法、软件、机械、电气、自动化控制等多学科。通过构建多领域的专业人才队伍，中科飞测具备了将多个 复杂子系统，集成为光学量检测设备的整机设计与集成能力。 为突破光学量检测设备的关键技术和核心器件，公司承担了多个国家和地方重大 专项，实现了多项设备关键模块的自主化开发。研发过程中，公司技术创新能力 得到显著提升，打破了国外企业在多个量检测细分领域的垄断地位。目前，公司 已掌握深紫外成像扫描技术、高精度多模式干涉量测技术等 9 项核心技术。

通过承担重大专项和自主研发并行，中科飞测有望扩充产品种类，并进军更高端 设备领域。作为国内光学量检测设备领军企业，公司已有多种产品实现量产，同 时积极布局明暗场有图形检测等高价值设备，开展六项前沿技术的研发工作。展 望未来，中科飞测有望实现新技术突破，将工艺覆盖范围从封装与成熟制程，延 伸到先进制程等高难度领域，实现营收规模与市场份额进一步提升。

随着集成电路 3D 结构的不断发展，晶圆级封装重要性提升，衍生出和先进封装 相关的量检测工艺。先进封装工艺指在未切割的晶圆表面，通过制程工艺以实现 高密度的引脚接触，实现系统级封装以及 2.5/3D 等集成度更高、尺度更小的器件 的生产制造。相比与集成电路前道量检测，先进封装量检测难度略低；中科飞测 已实现先进封装领域量检测的广泛覆盖,有望在三维异构、chiplet 等新型架构中充 分发力，进一步开拓市场空间。除不断扩展工艺覆盖外，中科飞测在半导体质量控制设备灵敏度、重复性精度、 吞吐量、功能性等关键性能指标上实现了持续提高和突破，使得公司产品整体上 可以与国际竞品相媲美，满足了客户持续提升产品良率、降低生产成本等方面的 需求。

3.3、优质客户群体为发展提供持续动力

中科飞测的产品在集成电路领域，打入了中芯国际、长江存储、士兰集科、长电 科技、华天科技、通富微电等知名客户的产线；在精密加工领域，供货蓝思科技 等知名厂商。公司为大客户建立了专属的服务团队，以提供及时的驻厂技术服务支持。经验丰 富的售后团队能够保证快速响应客户的需求，及时到达现场排查故障、解决问题， 提供及时周到的驻厂支持服务，缩短新产品导入的工艺磨合时间。2019年至2022年，公司前五大客户的销售收入占营业收入的比重分别为72.72%、 51.21%、44.32%、33.27%。客户集中度逐渐下降。中科飞测收入来源多样化取得 一定进展，抗风险和波动能力有所提升。

综上所述，随着公司核心技术的不断突破，产品种类的日趋丰富，并受益于国内 半导体产业的快速发展，公司市场认可度的稳步提升，市场开拓取得良好进展。 展望未来，随着美国对华施加半导体限制，日欧企业也面临加入压力，中科飞测 的光学量检测设备导入有望加快。

4、盈利预测

检测设备：基于中科飞测有图形与无图形检测设备的进展情况，我们预计公司该 业 务 2023-2025 年 的 收 入 增 速 分 别 为 40.40%/40.74%/38.16%, 毛 利 率 为 52.76%/53.11%/51.90%。 量测设备：基于中科飞测三维形貌、膜厚、关键尺寸等量测设备的进展情况，我 们预计公司该业务 2023-2025 年的收入增速分别为 27.64%/40.00%/52.38%,毛利 率为 40%/42%/43%。 其他主营业务：我们预计公司其他主营业务 2023 至 2025 年的收入增速分别为 12.52%/37.50%/36.36%,毛利率为 46%/46%/46%。 综上，我们预计中科飞测 2023 至 2025 年营收为 6.98/9.81/13.85 亿元，同比增 长 37.1%/40.5%/41.2%，毛利率为 49.94%/50.65%/49.79%。

我们预计公司 2023 年至 2025 年的归母净利润为 0.27/0.64/0.93 亿元，选取精测 电子、长川科技、华峰测控作为可比公司，2023 至 2025 年对应的平均 PE 值为 52.05/39.54/32.24 倍。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

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