解剖“中國蔡司”

國產光刻“機”已經在路上了!

華爲發佈的mate 60 pro等一系列產品的發佈,包括近期關於國產光刻廠的一系列曝光,無疑提振了我國的科技產業。尤其是搭載自研自產的麒麟9000s 7nm先進製程芯片,在近些年“中美芯片戰爭”的背景下,大大提振了國人對於先進科技產業的“國產替代”的信心。曾經受制於海外的技術、設備封鎖,也成就瞭如今的國產芯片崛起。實際上,如果沒有這場科技戰爭,ASML或許仍然是不可觸及的“神”,畢竟它依舊壟斷着着全球最先進芯片供應的核心設備EUV光刻機。

但無論麒麟芯片是用什麼類型的光刻機制造,工藝如何,激動人心且令人期待的是一直攔在國內芯片製造產業發展航線上的那座巨型冰山,已經開始出現了裂縫!

國產光刻機還會有多遠?

最近的資本市場,在華爲產業鏈帶動下,國產光刻機概念又重新市被關注。

光刻機,被譽爲是目前人類製造出的“最精密的儀器”,也是芯片半導體設備中最昂貴、最關鍵、國產化率最低的環節,全球光刻機市場長期被荷蘭ASML、日本佳能、尼康三大巨頭壟斷,而目前最先進的具有波長爲13.5nm的極紫外光刻系統的EUV光刻機只有ASML能生產,其中需要10萬多個零件組成,而這其中光學系統是光刻機正是其核心,芯片的製程越小,對光的波長要求也越低,對應的光學系統的精度也就越高,而目前全球僅有少數公司具備光刻機超精密光學系統的供應能力,而能穩定折射極紫外光的鏡頭,只有德國蔡司的光學鏡頭可以達到,這也是國產光刻機“卡脖子”的一個關鍵零件。

而且從光刻機的價值鏈看,價值最高的無疑是整機,但外購部件佔比最高的則是光學部件,以德國蔡司爲例,其光刻機光學零部件約佔ASML產品總成本的26%,光源部分DUV佔比約20%,EUV則佔比更高,能達到27%。爲了控制成本和加強壟斷地位,2013年ASML先是以19.5億歐元全資控股了極紫外光光源公司美國Cymer,後面又在2016年斥資10億歐元收購了光學鏡頭廠商蔡司半導體24.9%的股份。這也是爲什麼荷蘭ASML能橫着走的原因,即使是日本的佳能、尼康也無法在EUV光刻機上實現突破,就是因爲其必須的光源和反射鏡頭已全被壟斷。

對於中國而言,再加上荷蘭、日本、美國長期對於芯片半導體關鍵設備出口依舊限制,要想繼續發展國產光刻機,光學零部件國產替代的意義也是相當重大。儘管目前德國蔡司遙遙領先,但國產光刻機的崛起必然需要中國自己的“蔡司”。

解剖“中國蔡司”

國產光刻機要看上海微電子,作爲我國唯一的光刻機廠商,國內市場佔有率80%,目前公開最先進的是600系列光刻機,可以實現90nm的分辨率。由於上海微電子並未上市,因此在A股與其相關聯的上市公司就是市場預期和資金的目標,近期房地產企業張江高科(600895.SH)就因爲持股上海微電子的股份而收穫了“四連板”,股價大漲。

不過就目前來看,國內能生產光刻機鏡頭的上市公司實在是鳳毛麟角,除了國內最頂尖的長春光機有研發出EUV光源和鏡頭系統的消息,不過量產情況尚且未知,公開已知的有一家3月份剛在科創板上市的茂萊光學(688502.SH)有相關光刻機鏡頭的業務。

茂萊光學1999年成立,從產品來看,公司早期主要從事光學鏡頭業務,以出口歐洲美洲爲主。隨着市場的不斷變化,產品技術迭代,客戶對光學鏡頭的要求越來越高,公司涉足的領域也開始延展至更精密鏡頭,2015年精密光學元件也逐漸成爲核心業務。

目前公司主要從事精密光學器件、光學鏡頭和光學系統的研發設計及產業化,是目前國產精密光學儀器巨頭、傳感器的頭部企業。核心產品主要爲定製化工業級精密光學產品,下游應用領域主要是生命科學、AR/VR檢測以及半導體檢測和國產光刻機領域。

根據招股說明書來看,其光學器件和光學鏡頭等產品被應用於SICK AG等工業傳感器巨頭的光學檢測傳感器當中,是KLA、SICK等多家海外半導體設備、傳感器企業的重要供應商,而最受關注的還是公司的光刻機鏡頭組件目前的供貨給上海微電子。不過,不能盲目吹捧,還得理性分析,茂萊光學確實有兩個重點要注意,一個是技術差距,另一個則是光刻機鏡頭業務對公司的業績貢獻並不大。

技術層面。公司光刻機鏡頭產品僅覆蓋深紫外DUV、可見光到遠紅外全譜段。其中公司自主研發的半導體DUV光學透鏡,選用高純度石英、CaF2材料,經由高質量拋光、半導體紫外光譜段鍍膜後可實現高面型與表面光潔度,口徑在 100mm-300mm,達深紫外波段要求。換言之,只能滿足DUV光刻機的需求;

業績貢獻層面。根據招股說明書,茂萊光學2021年光刻機鏡頭系統相關的收入僅有805.81萬,僅僅佔比當年3.31億收入的2.43%;雖然沒有2022年全年報告,但從半年報來看樂觀估計去年全年光刻機鏡頭系統收入也不會超過1000萬,佔比在2.5%左右,貢獻甚微。而且短期增量並不可觀,畢竟相比於智能手機、數碼相機、投影儀、安防監控鏡頭等消費級鏡頭應用,工業級精密光學元件對產品所能實現的工藝參數和技術性能提出了更高的要求,且更關注特殊場景下的應用,市場規模也就相對較小。

正視差距,才能縮小差距

先看市場最關注的光刻機市場。

據統計,2022年全球前三大光刻機廠商出貨量達到551臺,同比增長15%;全球的市場規模達1430億元,增長26%。對比銷售金額,ASML市佔率82%,一家獨大,剩下市場基本由佳能、尼康瓜分,市佔率分別爲10%、8%,三家合計已經接近100%。而四種主流i-line、KrF、ArF、EUV光刻機中,EUV光刻機技術最先進、可用於10nm以下的先進製程,由ASML的EUV光刻機絕對壟斷。

2022年蔡司收入87.54億歐元,淨利11.55億歐元,2015-2022年CAGR分別爲10%、28%,毛利率超55%。2022年蔡司四大部門半導體、工業、醫療、消費光學收入佔比爲31%、24%、26%、18%,其中,2022年蔡司半導體收入爲27.28億歐元(213.35億人民幣),增速最高達到30%,按照蔡司光刻機鏡頭80%的市佔率,可以估算目前全球光刻機光學鏡頭的市場規模在260億元左右,而國內光刻機光學部件市場規模短期可能也就36億元人民幣左右。

對於茂萊光學和國產光刻機光學鏡頭產業,並不是好消息,這意味着以下兩個現實問題:

首先,對於國產光刻機光學鏡頭這個細分領域,市場空間非常有限,短期不足百億將是現實;其次,茂萊雖然能供貨上海微電子DUV的鏡頭,但整體的技術水平和品牌並不強,對比國際巨頭競爭優勢微乎其微。換言之,對於國產光刻機,茂萊光學暫且只能在國產自主可控關鍵節點的光學鏡頭領域競爭,無法爲中短期的業績預期帶來可觀的經濟效益。這也不難解釋,雖然供貨給上海微電子,但公司光刻機的相關收入僅有幾百萬,佔比不足3%;

回到茂萊光學研發情況,2022年公司研發費用0.54億,佔比12.3%,今年上半年研發佔比新高達到13.81%,今年上市計劃募資4億(實際募資8.11億),其中計劃用於研發7800多萬,可見茂萊的研發投入還是用心的,研發投入確實在增加,而且首發超募了1倍,看今年全年的研發費用能否也超過1.5億。

但差距還是有的,對比來看,蔡司全年研發費用達11.5億歐元、研發費率達13%。而且從招股說明書上看,茂萊光學自主研發的“高面形超光滑拋光技術”是核心技術之一,該技術拋光後的透鏡表面粗糙度可以達到Ra<0.3nm。據瞭解,國內目前最強的中科院能夠達到的實驗室粗糙度是0.1nm左右,而世界最先進的EUV光刻機所用的光學鏡頭表面粗糙度,可以達到恐怖的20pm(0.02um);

基本面情況

資產負債端,公司整體的資產負債率極低,僅有13.19%,基本沒有償債壓力。資產端,表面看整體流動性變強,今年年中流動資產達到10.19億,佔比總資產的75.59%,但要注意的是公司年中一下子增加了一大筆5.42億的可交易金融資產,半年報顯示是購買了銀行理財。

從現金流看就是首發實際募集的8.11億中的一部分,加上現金2.21億,合計剩下7.63億,推測募資用了20%左右,剩下暫且放理財也可以理解。但從當前的存貨水平增加,但存貨週轉率下滑,有存貨積壓跡象,這裡對茂萊對下游銷售獲客難度較大存疑。即使整體行業都出現了下滑,不過茂萊光學的存貨週轉率確實在同行業內處於中下水平。關注這一塊的變化,年底如果現金及現金等價物水平和佔比依舊高位,存貨情況依舊不好,有理由懷疑研發和擴產投入不及時,並且核心下游需求景氣度不足。

總結下,茂萊光學確實擁有DUV光刻機光學透鏡的產能,也的確供貨給上海微電子,但整體的技術水平和中短期的業績潛力都暫且未能達到“中國蔡司”的預期,茂萊的核心產品的應用大多還是在生命科學領域,而且公司成立的很早,卻依然以海外市場爲主(佔比超80%),很難不懷疑面對國內競爭,茂萊是否在國內市場開拓上存在較大的困難。

光刻機光學系統和鏡頭的國產替代並非一塊肥肉,其戰略意義要勝於經濟意義,而“中國蔡司”的崛起之路還是道阻且長。

本文作者 | 劉超然