编者寄语:
半导体晶圆制造中的电子束量测设备,是异常艰难的攻坚堡垒,它的突破不仅需要电子束光机设计加工组装实力,更需要量测应用端需求的深刻理解和精确转化;东方晶源占据先发优势,产品线已臻成熟;上海精测背靠武汉精测,树大根深;矽视科技潜心耕耘,已经有所建树;亘芯悦科技研发实力强大,即将出机;惠然科技曾针对此文向平台投诉侵犯其商誉,故这里不再做评论;半导体量测的成名悍将中科飞测,于2024年已在紧锣密鼓地筹办其电子束量检测产品线和部门准备进场;我们这里回顾下中科飞测的成长和发展历程,并祝其在新的领域开拓成功。
中科飞测具有很强的科研实力,先后承担了多项国家科技重大专项及其他重大科研项目,具体情况如下:
1, 国家科技重大专项:
2018年1月至今,承担20-14nm 晶圆缺陷光学在线检测的研发与产业化,及无图形晶圆缺陷光学在线检测设备研发与产业化任务;
2021年7月至今,承担图形晶圆缺陷光学在线检测前瞻性研究任务;
2,国家重点研发计划:
2017年7月至今,承担表面膜结构三维光学测试仪任务;
3,国家重点研发计划:
2020年1月至今,承担芯片封装缺陷在线视觉检测仪开发及应用示范任务;
4,广东省重点领域研发计划专项:
2019年7月至今,承担 20-14nm 晶圆高精度膜厚测量设备研发及产业化任务;
5 深圳市科技计划项目:
2020年5月至今,承担深圳市科技计划项目A(晶圆缺陷检测相关)任务;
6,深圳市海外高层次人才创新创业专项:
2017年1月至今,承担集成电路先进封装全自动智能检测研发及产业化团队任务。
报告期内,中科飞测以设备研发和测试平台研发为载体,长期致力于高端半导体质量控制设备的产业化。截至签署日,公司正在研发的主要项目的基本情况如下:
1,无图形晶圆缺陷检测系列设备研发及产业化
开发能够全面覆盖半导体先进工艺中的各种无图形晶圆缺陷的检测设备,实现实时识别晶圆表面缺陷、判别缺陷的种类,并报告缺陷的位置,应用于集成电路前道;
2,纳米图形晶圆缺陷检测系列设备研发及产业化
研发能够实现在极复杂的集成电路纳米图层结构中快速检测和定位纳米量级缺陷的检测设备,应用于集成电路前道;
3,图形晶圆及晶圆封装缺陷检测系列设备研发及产业化
研发应用于检测图形晶圆及晶圆封装中的亚微米量级缺陷的检测设备,实现在图形电路上的全类型缺陷检测,应用于集成电路前道及先进封装;
4,晶圆正边背全维度缺陷检测系列设备研发及产业化
采用多位置、多角度、多光谱的光学检测系统和正边背多维度数据融合算法,使设备同时支持高精度晶圆正面、边缘和背部的三合一缺陷检测,应用于集成电路前道及先进封装;
5,晶圆三维形貌量测系列设备研发及产业化
研发采用光学干涉测试技术实现纳米级、高速高吞吐量的晶圆三维形貌量测设备,应用于集成电路前道及先进封装;
6,晶圆介质薄膜量测系列设备研发及产业化
研发具备光谱反射高速测量和光谱椭偏高精度测量两种模块集合于一体的晶圆介质薄膜量测设备,满足半导体工艺中对晶圆表面复杂膜厚、折射率、消光系数等物理性质的量测需求,应用于集成电路前道;
7,晶圆金属薄膜量测系列设备研发及产业化
研发能够测量单层和多层金属薄膜厚度的金属薄膜量测设备,实现快速并且无损伤测量,应用于集成电路前道;
8,OLED面板缺陷检测系列设备研发及产业化
晶圆表面单层和多层金属膜厚研发针对亚微米量级的 OLED柔性显示屏的缺陷检测设备,实现OLED面板上缺陷的自动化和智能化检测,并通过产线验证实现量产,应用于OLED面板Array制程;
9,三维轮廓量测系列设备研发及产业化
研究运用新型的3D光学测量技术的三维轮廓量测设备,能够具有非接触、高速度、高精度、自动聚焦、无阴影效应的测量特点,应用于工业检测。
中科飞测 2021 年 1-6月、2020 年度、2019 年度和 2018 年度营业收入分别为 5,659.91 万元、23,758.77 万元、5,598.37 万元和 2,985.08 万元,2020 年度和2019 年度营业收入较上期增幅分别为 324.39%和 87.55%。
中科飞测主要业务为设备销售、备品备件销售以及提供劳务或服务,其中设备销售在客户取得了货物的控制权后确认收入;备品备件销售在交付客户后确认收入,提供劳务或服务在劳务或服务已完成的情况下确认收入。
中科飞测 2021 年 1-6月、2020 年度、2019 年度和 2018 年度研发费用分别为 3,369.19 万元、4,617.16 万元、5,598.80 万元和 3,505.56 万元,2020 年度和2019 年度研发费用较上期增幅分别为-17.53%和 59.71%。
报告期内,公司营业收入呈持续快速增长趋势,其中,2019 年度、2020 年度营业收入分别同比增长 87.55%、324.39%,2018 年至 2020 年营业收入实现复合增长率 182.12%。
报告期内,公司收入规模快速增长主要有以下方面原因:
(1)半导体产业的迅速发展,为公司提供了良好的发展环境与机遇
半导体设备市场规模主要受下游市场需求驱动,与半导体产业景气状况紧密相关。随着全球 5G 以及先进制造业的快速发展、下游集成电路产品需求的提升,晶圆厂、封装测试厂对新工艺的研发及产线投资建设力度随之加大,进一步带动半导体设备的需求快速增长;同时,国内半导体企业为保证自身产线稳定,亦逐步加大国产设备采购。2018 年至 2020 年,中国大陆半导体设备市场分别同比增长 59.30%、2.59%、39.18%,复合增长率达到 19.50%,保持快速增长趋势。中国半导体产业的快速发展为公司提供了良好的发展环境与机遇。
(2)掌握关键核心技术以及持续自主创新,进一步巩固并提升公司竞争优势
中科飞测一直专注于集成电路检测和量测两大领域,通过在光学检测技术、大数据检测算法和自动化软件等领域的自主研发和不断创新,公司在多项应用于半导体质量控制设备的关键核心技术上达到国内领先水平,突破国外垄断;
中科飞测的多个系列设备在部分细分领域填补了国产高端半导体质量控制设备市场空白,降低了下游客户对国外检测和量测设备厂商的重大依赖,积极带动国内集成电路产业链完整、持续、稳定的发展。
自成立以来,中科飞测承担了多个国家级、省级、市级重点专项研发任务,包括但不限于国家科技重大专项、国家重点研发计划、广东省重点领域研发计划专项等重大科研项目,不断助力国内集成电路产业领域关键产品和技术的攻关与突破,进一步巩固并提升了公司的竞争优势。
(3)优质的客户群体及日趋丰富的产品线,为公司发展提供了持续动力源泉
经过持续的研发创新和技术积累,公司已成功研发出可对标进口设备的无图形晶圆缺陷检测设备系列、图形晶圆缺陷检测设备系列、三维形貌量测设备系列、薄膜膜厚量测设备系列等多个系列质量控制设备,并积累了中芯国际、长江存储、士兰集科、长电科技、华天科技、通富微电等集成电路前道制程及先进封装知名客户群,获得市场认可和产品口碑。随公司及各类型设备在市场认可度的提升、产品型号的日益丰富,各类型设备的销售数量呈快速增长趋势。
综上所述,报告期内,依托于公司核心技术的不断突破和产品种类的日趋丰富,并受益于半导体产业的快速发展和公司市场认可度的稳步提升等因素积极影响,公司客户群体和客户订单持续增长,有力推动了公司经营业绩快速增长。
中科飞测主营业务为高端半导体质量控制设备的研发、生产和销售,具体包括检测设备和量测设备两大类。报告期内,公司主营业务收入按照产品类型划分的具体情况如下:单位:万元
2021 年 1-6 月 2020 年度 2019 年度 2018 年度
金额 占比 金额 占比 金额 占比 金额 占比
检测设备
5,003.29 89.36% 15,588.55 65.66% 3,342.01 60.05% 1,263.59 43.59%
量测设备
595.99 10.64% 8,151.21 34.34% 2,223.30 39.95% 1,635.45 56.41%
合计
5,599.27100.00% 23,739.76 100.00% 5,565.31100.00% 2,899.05 100.00%
报告期内,公司检测和量测设备销售收入均呈快速增长,其中检测设备增长尤为突出,收入占比逐年提升,主要系以下因素影响:(1)公司检测设备自2017 年通过下游知名客户验证后,口碑效应明显,产品迅速获得市场广泛认可,客户数量快速增长,带动设备销量的快速增长;(2)公司持续对各系列设备进行优化升级,逐步进入更高端市场,例如 2020 年公司成功推出针对 28nm 工艺节点、检测精度更高的检测设备。
报告期内,公司设备销售规模呈现快速增长趋势,业绩规模持续增长主要系受公司多个型号设备研发成功并顺利推向市场,以及客户对公司及产品的市场认可度明显提升等因素的综合影响。受益于前述因素积极影响,
报告期内,公司实现设备销售数量分别为 12 台、32台、101 台和 17 台,有较大增长。
同时,报告期内公司设备平均销售价格总体呈现稳中有升,但呈现一定浮动,主要系受销售产品型号结构和公司采取的销售策略等因素影响所致。
中科飞测检测设备主要包括无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测设备两大系列。报告期内,公司检测设备销售收入呈快速增长趋势,主要系销售数量增加及随检测精度更高、功能更优化的无图形晶圆缺陷检测设备推出带动平均单价上升所致。
报告期内,公司无图形晶圆缺陷检测设备销售数量及平均单价均实现增长使得销售收入快速增长。
报告期内,公司无图形晶圆缺陷检测设备各期销售数量分别为 3台、8 台、23 台和 7 台,呈快速增长趋势,主要系自 2017 年 S1 型号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,迅速获得市场广泛认可,销售客户数量增加。
报告期内,公司无图形晶圆缺陷检测设备平均单价分别为 246.49 万元/台、272.34 万元/台、450.62 万元/台和 500.84 万元/台,呈逐年上升趋势,主要系公司通过持续技术创新对各系列设备进行了优化升级,如在 2020 年推出了 S1 型号的升级设备,以及检测精度更高的 S2 型号设备,随升级型号设备销售占比提升带动了设备销售均价的上升。
报告期内,公司图形晶圆缺陷检测设备销售收入呈快速增长趋势,主要系销售数量增加所致。
报告期内,公司图形晶圆缺陷检测设备销售数量分别为 2 台、6台、26 台和 7台,销售数量快速增长主要系受以下方面因素影响:(1)部分下游重点客户加大产线建设及升级力度,对公司设备需求增长;(2)2020 年,公司推出检测精度更高、吞吐量更高的 B2 等升级型号设备,并成功进入前道市场。
报告期内,公司图形晶圆缺陷检测设备平均单价分别为 262.07 万元/台、193.88 万元/台、200.94 万元/台和 213.91 万元/台,呈现一定波动。2019 年度较同期有所下降,后续呈小幅上升趋势的情况,主要原因为:(1)2019 年以来,公司采取了较为积极灵活的销售定价策略以持续获得重点客户销售订单及更大的市场份额;(2)2020 年度及 2021 年 1-6 月,随 B2 等升级型号设备推出及销售占比提升,平均单价呈小幅上升趋势。
中科飞测量测设备主要包括三维形貌量测设备、薄膜膜厚量测设备、3D 曲面玻璃量测设备三大系列。其中,以三维形貌量测设备、3D 曲面玻璃量测设备为主。
报告期内,公司量测设备销售收入呈快速增长趋势,主要系部分下游客户对公司设备需求增长及公司销售的产品型号更加丰富带动销售数量增加。
报告期内,公司三维形貌量测设备销售数量分别为 7 台、6台、27 台和 2台,其中 2020 年销售数量大幅增长主要系通过客户验证后,部分重点客户对公司设备采购数量增加。
报告期内,公司三维形貌量测设备平均单价分别为 233.64 万元/台、269.02万元/台、225.15 万元/台和 274.67 万元/台,存在一定波动,主要系各期销售的具体型号销售占比存在差异。其中,2019 年度平均销售单价较高主要系当年销售的面向前道制程、纳米级量测精度的 C2 型号销售占比较高;2021 年 1-6月销售数量较少,平均销售价格受单台价格影响较大。
报告期内,公司 3D 曲面玻璃量测设备销售收入呈快速增长趋势,主要系销售数量增长所致。
报告期内,公司 3D曲面玻璃量测设备销售数量分别为 0 台、12台、22 台和 1台,其中 2020 年销售数量大幅增长主要系设备通过部分重点客户验证后,市场认可度的提升带来客户对公司设备采购订单增加。
2019 年度、2020 年度和 2021 年 1-6 月,公司 3D 曲面玻璃量测设备平均单价分别为 50.77 万元/台、48.13 万元/台和 46.64 万元/台,随客户对部分设备配置方案进行调整,以及公司对部分重点客户采取了较为灵活的销售策略,产品平均单价小幅下降。
中科飞测致力于成为领先的高端半导体质量控制设备供应商,为半导体行业内的生产制造企业以及相关设备、材料厂商提供关键检测、量测设备。公司是国内半导体设备行业领军企业之一,作为该领域国产突破的中坚力量,公司未来将继续以行业前沿技术与市场客户需求为导向,不断提升研发实力,提高产品性能、丰富产品类型及拓宽产品应用领域。公司将继续坚持以技术为核心竞争力,持续吸收和培养专业人才,进一步强化技术研发实力,满足下游客户不断提升的工艺需求,进一步提高公司的品牌认可度,缩小与国际龙头企业的差距。
未来三年,中科飞测将持续以提供优秀性能和较高性价比的高端半导体质量控制设备为目标,以推动我国检测和量测设备国产化为己任,为我国半导体产业生态体系的完善和国产半导体设备从弱到强的转变贡献自身力量。
中科飞测经过多年的发展,已经推出了广泛应用于国内主流半导体制造厂商的无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测设备、三维形貌量测设备、薄膜膜厚量测设备等一系列半导体质量控制设备。同时,公司还存在多个系列设备处于研发及产业化验证中。随着公司对技术研发的持续投入,将进一步完善公司的产品布局,保持公司核心技术的先进性,提高公司的盈利能力。
半导体设备行业属于技术密集型行业,强大的研发团队与核心技术实力是公司长远发展的基石。公司自成立以来,始终坚持自主创新,不断培养技术骨干和吸引行业内优秀人才,公司研发实力不断增强。目前,公司形成了较为完善的研发管理体系和人才培养制度,已创造多项发明专利,为公司研发实力的提升以及后续产品的推出提供了坚实的基础,巩固并提升了公司的市场地位。
完善的管理体系流程,是企业在日趋激烈的市场中生存和发展的关键因素之一。公司建立了有效的内控和风险防范制度,制定了包括生产制度、研发制度、采购制度、销售制度在内的一系列内部管理规范制度,为公司长远健康的发展提供了制度保障。
未来,中科飞测将持续加大研发力度,在半导体质量控制领域的光学检测技术、大数据检测算法、自动化控制软件等多方面持续提升技术水平,不断推进设备的迭代升级以满足客户日益提升的产品需求。自主创新和自主知识产权是公司今后持续发展的关键,自主知识产权是自主创新的保障,公司未来将重点关注专利的保护,巩固公司核心技术优势,提高盈利水平。
中科飞测计划在未来进一步加强员工培训,培养内部高素质技术研发人才、市场营销人才和管理人才;同时,采取多种措施积极引进优秀的外部人才。公司将以培养技术骨干为重点建设内容,建立一支涵盖光学、算法、软件、机械、电气、自动化控制等专业方向的多层次人才队伍,保证满足公司快速发展对人才的需要。
未来中科飞测将强化现有培训体系的建设,建立和完善培训制度的同时,针对不同岗位的员工制定科学的培训计划,并根据公司的发展要求及员工的发展意愿,制定员工的职业生涯规划。同时,公司将完善激励机制,充分调动员工的积极性与创造性。
随着公司规模和业务的快速发展,公司的管理水平将面临较大的考验,尤其在公司迅速扩大经营规模后,公司的组织结构和管理体系将进一步复杂化,在战略规划、组织设计、资源配置、营销策略和内部控制等问题上都将面对新的挑战。公司将进一步完善内部决策程序和风险控制系统,制定完善的管理制度,强化各项决策的科学性和透明度,保证公司稳定、快速发展。
中科飞测在保证现有管理团队稳定性、持续性的同时,持续培养、引进各级管理人才以满足公司迅速扩张对管理人才数量、质量的要求。公司将严格按照《公司法》《证券法》等法律法规的要求规范运作,进一步完善公司的法人治理结构,建立适应现代企业制度要求的决策和用人机制,充分发挥董事会在重大决策、选择经理人员等方面的作用。
中科飞测本次公开发行募集资金将满足现阶段投资项目的资金需求,公司将按计划使用募集资金,严格执行募集资金管理和使用办法,并按有关规定进行信息披露。未来,公司将根据企业的发展实际和投资计划资金需要,结合资本市场环境,择时通过银行贷款、配股、增发和发行可转换债券等方式合理安排、制定融资方案,进一步优化资本结构,筹集公司发展所需资金。
专业释义
集成电路、IC指Integrated Circuit,即集成电路,是采用一定的工艺,将一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线连在一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个外壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。
芯片指集成电路的载体,也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果。
晶圆厂指集成电路领域中专门负责生产、制造芯片的企业。
晶圆指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,又称 Wafer、圆片,在硅晶片上可加工制作各种电路元件结构,成为有特定电性功能的集成电路产品。按其直径主要分为 6英寸、8 英寸、12 英寸等规格。
前道、后道指芯片制造分为前道工艺和后道工艺,前道主要是光刻、刻蚀、清洗、抛光、离子注入等;后道主要是互连、打线、密封、测试等。
中道指前道工艺结束后,后道封装测试前的重布线结构(RDL)、凸点(Bump/Pillar)与硅通孔(TSV)等先进封装工艺环节。
封装指把晶圆上的集成电路,用导线及各种连接方式,加工成含外壳和管脚的可使用的芯片成品,起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用。
先进封装指处于前沿的封装形式和技术,例如 2.5D 及 3D 封装、晶圆级封装、系统级封装和倒装芯片封装等。
精密加工指加工精度在 0.1-10 微米、表面粗糙度(Ra 值)在 0.3-0.8 微米的加工。
检测指在晶圆表面上或电路结构中,检测其是否出现异质情况,如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷。
量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化描述,如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数的量测。
测试指一种电性、功能性的检测,对已制造完成的半导体元件进行性能的确认,以保证半导体元件符合系统的需求。
晶圆测试指针对加工完的晶圆,进行电性测试,识别出能够正常工作的芯片。
成品测试指晶圆切割变成芯片后,针对芯片的性能进行最终测试。
节点、制程泛指在集成电路制造过程中的“晶体管栅极宽度的尺寸”,尺寸越小,表明工艺水平越高,意味着在同样面积的晶圆上,可以制造出更多的芯片,或者同样晶体管规模的芯片会占用更小的空间,主要节点如 90nm、65nm、45nm、28nm、14nm、7nm、5nm 等。
线宽、关键尺寸指集成电路生产工艺可达到的最小沟道长度,其变化是半导体制造工艺先进水平的重要指标。
FinFET晶体管指Fin Field-Effect Transistor,鳍式场效应晶体管,是一种新的互补式金属氧化物半导体晶体管。
n-k 值指n、k 值分别为薄膜材料的折射率和消光系数。
CMP指Chemical Mechanical Polishing,集成电路制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。
NAND指闪存,属于非易失性存储器。
DUV指Deep Ultra Violet,深紫外光线,紫外线中波长在 200nm 至350nm 的光线。
EUV指 Extreme Ultra Violet,极紫外光线,紫外波长为 13.5nm 的光线。
AOI指 Automated Optical Inspection,自动光学检测。
PCB指 Printed Circuit Board 的缩写,印制电路板。
(完)