2022年拓荆科技发展现状及产品矩阵分析 拓荆科技具有完整的PECVD设备产品体系

一、拓荆科技：半导体薄膜沉积设备龙头

1.1 深耕半导体薄膜沉积设备赛道，布局三大产品系列

公司系国内薄膜沉积设备产业化先锋，多次承担国家重大专项课题。拓荆科技成立于 2010 年，是国内一家专注于高端半导体设备研发、生产、销售和技术服务的高科技企业，主要 产品包括等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备、原子层沉积（ALD）设备和次常 压化学气相沉积（SACVD）设备三个系列，已广泛应用于国内外晶圆厂 14nm 及以上制 程集成电路制造产线，并已展开 10nm 及以下制程工艺验证测试。

作为国内半导体薄膜沉 积设备核心企业，公司分别于 2016/2017/2019 年三次获得中国半导体行业协会颁发的“中 国半导体设备五强企业”称号。先后承担“90-65nm 等离子体增强化学气相沉积设备研发 与应用”、“1x nm 3D NAND PECVD 研发及产业化”等四项国家重大科技专项/课题， 系国内唯一一家产业化应用集成电路 PECVD、SACVD 设备厂商。客户覆盖中芯国际、 华虹集团、长江存储、厦门联芯、燕东微电子等国内领先集成电路制造企业，产品技术性 能追平国际同类设备厂商。

海归派高管专家团队具有丰富的半导体设备研发实力及从业经验。董事长吕光泉博士，毕 业于美国加州大学，先后任职于美国科学基金会尖端电子材料研究中心、美国诺发、德国 爱思强，担任美国 SSTS 部门研究院和技术工程副总裁等职位。领导研发团队完成“1x nm 3D NAND PECVD 研发及产业化”国家重大科技专项，国家科技重大专项课题 A（ALD 相关）”、“国家集成电路装备项目 A（介质薄膜先进工艺相关）”等国家重大科技项目 /课题，成功领导完成 ALD、SACVD 设备研发并产业化应用。

董事姜谦博士，毕业于美国 布兰迪斯大学，先后任职于麻省理工学院、英特尔公司、美国诺发，历任研究员、研发副 总裁等职位。成功领导研发团队完成“90-65nm 等离子体增强化学气相沉积设备研发与应 用”，参与“1x nm 3D NAND PECVD 研发及产业化”国家重大科技专项及多项产品研 发项目。其他高级管理人员皆毕业于美国名校并拥应用材料、泛林半导体、尼康精机、诺 发以及 Mattson Technolog 等国外知名半导体公司从业经验，并担任高级职位。（报告来源：未来智库）

背靠中科院和国家大基金，公司无控股股东和实际控制人。公司前身沈阳拓荆科技有限公 司依托中国科学院沈阳科学仪器有限公司，2021 年 1 月变更为股份有限公司，后经一系 列股权变更后国家集成电路基金、国投上海和中微公司分别位列前三大股东，持股比例分 别为 19.86%/13.68%/8.4%。目前公司国有股东包括：国家集成电路基金、沈阳创投、沈 阳风投和中科仪，合计持股比例 33.81%。截至招股书发行日，发行人股东姜谦及其一致 行动人和 11 个员工持股平台合计持有 15.192%股份。公司无控股股东和实际控制人。

公司主要产品包括三个系列：以等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备为依托，横 向拓展至原子层沉积（ALD）设备和次常压化学气相沉积（SACVD）设备。 PECVD 设备：PECVD 设备是公司核心产品，目前拥有 6 个型号产品，覆盖 16 种不同工 艺，基本都处于产业化应用和产业化验证阶段，系国内唯一能产业化应用的集成电路 PECVD 设备厂商。产品覆盖 180-14nm 逻辑芯片、19/17nm DRAM 及 64/128 层 FLASH 制程工艺需求，并且兼容 SiO2、SiN、SiON、BPSG、PSG、TEOS、LokⅠ、LokⅡ、 ACHM、ADC 等多种反应材料。

ALD 设备：公司共有 3 个产品型号，其中 PE-ALD 设备能够沉积 SiO2 和 SiN 材料薄膜, 目前已满足 55-14nm 逻辑及 128 层以上 3D NAND 以及 19/17nmDRAM 芯片制造工艺需 求。在研产品 Thermal ALD 设备，能满足 28nm 以下芯片制造所需的 Al2O3、AlN 等金属 化合物薄膜的工艺需求。SACVD 设备：公司是国内唯一一家产业化应用集成电路 SACVD 设备的公司，公司的 SACVD 设备可以沉积 BPSG、SAF 材料薄膜，覆盖 12 英寸 40/28nm 以及 8 英寸 90nm 以上的逻辑芯片制造工艺。

从产业链方面来看，公司位于半导体行业上游，产品以集成电路制造关键核心设备薄膜沉 积设备为主。公司主要以薄膜沉积设备的研发、生产和销售为主，上游供应商为半导体电 子元器件厂商，包括各类陶瓷石英材料、通用器件、传感器以及精密机加件等，下游客户 包括逻辑、存储晶圆制造和先进封装领域厂商。 从生产模式来看，公司采用“订单式”和“库存式”生产方式。主要根据客户订单和全年 销售预测进行物料采购及生产排产；同时会根据需求预测适当提前进行备货，以保障供应 链稳定。公司产品工艺流程以模块化为主，符合系列化、标准化、柔性化的特点，既能提 高生产灵活性，缩短生产周期，也能够快速响应客户不同配置的需求。

凭借技术和产业化优势，公司产品逐步覆盖了优秀的客户资源。1）在 PECVD 设备领域， 公司凭借优异的产品性能和服务积累了包括中芯国际、华虹集团、长江存储、重庆万国等 国内一流晶圆厂商。2）在 ALD 领域，公司与 ICRD 合作开发验证新工艺，积极促进新技 术产业化进程；3）在 SACVD 领域，已成功向燕东微电子交付 2 台 SACVD 设备。

受下游客户集中度高及产品市场拓展节奏影响，公司主要客户营收集中度较高。截至 2021 年前三季度，公司前五大客户合计营收占比 92.44%，客户较为集中。主要系集成电路制 造行业投资成本大、技术难度高，国内外主要集成电路制造商均呈现经营规模大但数量少 的行业特征。与同行业可比公司相比客户集中度相对处于高位，主要由于公司目前产品矩 阵相对单一，且处于客户拓展、产品放量初期，后续随着公司产品矩阵逐渐丰富、客户拓 展顺利进展，客户集中度会逐步降低。公司客户主要以中芯国际、华虹集团以及长江存储 等晶圆厂为主，其中中芯国际常年位列公司第一大客户。

1.2 卡位优质赛道，营收高速增长

产品矩阵逐渐丰富，客户资源不断导入，营收规模快速增长，盈利能力显著增强。 营收端：2021 年全年公司实现营业收入 7.58 亿元，同比增长 73.99%, 2018-2021 年营收 从 7064 万元增至 7.58 亿元，营业收入 10 倍增长，CAGR 高达 121%。

销量和营收的快速增长，主要得益于产品性能的提升以及客户群体的扩大。随着客户规模 的不断增长，公司 2021Q4 营收规模创单季新高达 3.84 亿元，同比增长 41.03%，归母净 利润为 1052.27 万元，同比减少 76.51%，扣非归母净利润由正转负为-5894.98 万元，主 要系四季度营业成本相应增长 4464.65 万元，研发费用大幅增长至 1.09 亿元。

2022Q1 营收 1.08 亿元，同比大增 86.21%。22Q1 营收大幅增长主要系：1）全球半导体行业处 于需求增长的上行周期，下游晶圆厂的需求增加，对半导体专用设备的需求也随之上升； 2）在供应安全和成本控制双重因素驱动下，国内晶圆制造厂商在采购半导体专用设备时，开始注重国内半导体设备；3）凭借自身设备技术优势和性能指标，公司的薄膜沉积设备 在前期通过了多家客户的验证，处于放量初期；4）国内下游晶圆厂的扩产带动公司设备 销量快速增长。

营收结构：公司 2021 年营收主要包括专用设备和其他业务，占比分别为 98.32%/1.68%。 主营业务专用设备包括 PECVD 设备、ALD 设备和 SACVD 设备三类，其他业务包括备 品备件及设备服务业务。 PECVD 设备营收占比约 89.1%，为公司营收主力。1）2018-2021 年公司 PECVD 设备 营收占比分别为
77.98%/100.00%/97.55%/89.1%，仍占据主导地位但占比逐步降低，主 要系公司产品“横向拓展”策略效果显现，其他产品通过客户产线验证并逐步开始放量， 2018 年占比较低系当年销售一台 ALD 设备并形成收入。2）公司 PECVD 设备收入主要 来自 PF-300T 和 PF-200T 两款型号，2018-2021 年前三季度 12 英寸 PF-300T 设备营收 占比分别为 63.18%/60.04%/74.91%/56.85%，8 英寸 PF-200T 设备营收占比分别为 14.8%/39.96%/22.63%/31.84%，主要得益于国内成熟晶圆产能的增长，8 英寸设备收入 占比逐步提升。

横向拓展策略效果初显，ALD 设备通过产线验证并逐步取得订单，SACVD 设备逐步放量。1）公司 2018 年向 ICRD 销售首台 ALD 设备，工艺指标通过客户产线验证并于当年确认 收入，目前处于工艺改进阶段。2）公司于 2020 年、2021 年分别向燕东微电子付运一台 SACVD 设备并形成收入，营收占比分别为 2.02%/11.31%，当前公司 SACVD 设备处于 产业化初期阶段，营收规模较小，后续随着公司龙头地位凸显，SACVD 设备将会实现快 速增长。 其他业务：营收占比较小，但收入规模快速增长。2019-2021 年公司其他业务营收分别为 352.70/686.60/1274.84 万 元 ， 同 比 增 长 -18.83%/94.67%/85.67% ， 营 收 占 比 为 1.40%/1.58%/1.68%。

利润端：2021 年公司归母净利润快速增长，首次由负转正。2018-2021 年公司归母净利 润分别为-1.03 亿元/-1936.6 万元/-1148.9 万元/6848.65 万元，扣非归母净利润为-1.5 亿 元/-6246.6 万元/-5711.6 万元/-8200 万元，其中非经常性损益主要来自于股份支付及政府 补助。 费用端：2018-2021Q3 公司期间费用率逐步下降。销售费用率、管理费用率分别由 56.99%/31.86%降至 14.16%/6.28%，财务费用率保持稳定，主要系公司营业收入快速增 长。得益于期间费用率逐步降低和公司高毛利率设备占比逐步提升，公司净利率持续走高。 与国内外同行业可比公司相比，近些年公司毛利率水平处于国际一线水平，前期毛利率较 低，主要系公司设备处于市场开拓阶段，议价能力不强，产品让利销售等。

公司在手订单饱满，设备进入持续放量期，展望后续，公司营收有望保持高速增长。存货和合同负债高增，在手订单饱满。根据公司招股书，2021 公司存货和合同负债均大幅增 长，2020 年公司存货和合同负债分别为 5.12 亿元、1.34 亿元，截至 2021 年末，分别增 至 9.53 亿元、4.88 亿元，同比分别+86.1%/+264%，截至 2022Q1 存货和合同负债分别 增至 12.94 亿元和 7.8 亿元，创单季历史新高。公司存货主要包括在产品、库存商品以及 发出商品，合计占比超 80%。其中 2018 年原材料占比较高主要是因为公司根据客户需求 备货后，客户在 DEMO 机验证过程变更非标模块导致原材料金额库存较高，库存商品占 比较低说明公司商品需求旺盛。目前公司在手订单饱满，且持续高增长，中长期保证业绩 高增长。

公司应收账款周转率和存货周转率总体呈上升趋势，呈良好发展态势。2021 年 1-9 月， 公司存货周转率较 2020 年度下降较多，主要系公司订单规模增长较快，发出商品金额增 幅较大。公司的应收账款周转率和存货周转率低于同行业可比公司平均水平，主要因为： 1）公司处于发展初期，使得公司设备收入集中在下半年或第四季形成应收账款的现象更 加明显；2）公司主营薄膜沉积设备，由于设备本身功能属性原因，在新客户生产线上所 需要的验证时间比同行业可比公司更长，存货周转率相对较低。（报告来源：未来智库）

1.3 重视研发投入，核心技术国内领先

公司员工人数逐步增加，研发人员占比近一半，技术研发转化率高。截至 2021Q3,公司员 工合计 429 人，研发人员 189 人，占比 44.06%。截至 2022 年 3 月,公司拥有已获授权专 利 174 项，其中境内授权专利 153 项，境外授权专利 21 项，国内外发明专利合计 98 项。

公司高度重视研发投入、研发投入力度强于本土其他半导体设备企业。公司对标国际巨头， 持续保持最新技术的研究和投入，坚持技术和产品创新，2018-2021 研发费用分别为： 1.08/0.74/1.23/2.88 亿元，占营收比重从 152.84%降至 38%，主要系营收快速增长所致。 公司研发费用率高于同行业可比公司平均水平，主要因为：1）公司处于快速发展阶段的 市场拓展初期，收入规模较小；2）公司研发了多项新工艺如 ACHM、LokⅡ、ADCⅡ等， 需要外部机构对公司的研发成果进行验证并出具工艺验证报告，以更好地了解并推进新工 艺的研发及产业化进程，因此需要支付大量专业机构服务费。

公司在薄膜沉积设备领域拥有多项核心技术处于国际领先地位。公司以先进薄膜工艺设备 设计技术、反应模块架构布局技术、等离子体稳定控制技术、反应腔腔内关键件设计技术、 反应腔温度控制技术等为基础，构建起 PECVD、ALD 和 SACVD 等核心产业平台。一方 面持续深耕 PECVD 设备，另一方面横向拓展 ALD 和 SACVD 设备等领域。产品多项指标追平国际同行，国内处于领先地位。在 PECVD、ALD 及 SACVD 设备领域， 公司已覆盖二十余种工艺型号的薄膜沉积设备，满足下游客户晶圆制造产线多种薄膜沉积 工艺需求。发行人自主研发形成的核心技术，已达到国际先进水平。

1.4 产业化加速推进，进入发展新阶段

产品逐步放量，产能瓶颈初显。中国已成为全球规模最大的半导体市场，半导体设备市场 规模连续于 2020/2021 年成长为全球第一大市场，是全球最大半导体设备增量市场。公司 产品作为晶圆制造的核心设备之一，客户已覆盖国内主要晶圆厂产线并逐步拓展海外市场， 公司需要通过不断研发新技术平台、新工艺机型，保持技术领先性，以提高公司在国内市 场的占有率，从而抓住国内半导体产业高速发展的市场机遇。随着公司产品逐步渡过从 0 到 1 的研发及验证阶段达到量产阶段，公司业务规模逐渐扩大，产品品类逐渐增加，产能 瓶颈逐步显现。

积极募投突破产能瓶颈。2022 年公司科创板上市募集资金 22.73 亿元，分别用于高端半 导体设备扩产项目、先进半导体设备的技术研发与改进项目、ALD 设备研发与产业化项目， 分别占募集资金比例 3.50%/17.60%/11.92%，随着后续募投产能逐步落地，将为公司业 务持续增长奠定坚实基础。

发和生产基地基础上进行二期洁净厂房建设、配套设施及生产自动化管理系统建设，设计 规模为 2600 平方米左右，项目建设周期为 24 个月。 先进半导体设备的技术研发与改进项目：本项目研发内容主要包括面向 28nm-10nm 制程 PECVD 设备的多种工艺型号开发、面向 10nm 以下制程 PECVD 设备的平台架构研发及 UV Cure 系统设备研发。

通过在集成电路生产厂商进行生产线验证，实现产品的产业化， 进一步提升产品技术水平和拓展产品应用领域，推动公司业务规模的持续增长，项目周期 为 36 个月。 ALD 设备研发与产业化项目：拟通过开展系列技术研发，基于公司现有 ALD 设备技术基 础，开发面向 28nm-10nm 制程的 ALD 设备平台架构，发展多种工艺机型，同步开发不同 腔室数量的机台型号，满足逻辑芯片、存储芯片制造不同的工艺需求，并进行规模化量产， 项目周期为 36 个月。

二、拓荆科技：产品矩阵逐渐丰富，国产替代成效显著

2.1 PECVD设备：应用领域不断拓展，国产替代效果显著

等离子增强型化学气相淀积（PECVD）是化学气相淀积的一种，沉积温度低是其最突出 的优点。PECVD 沉积的薄膜电学性能优良、衬底附着性以及台阶覆盖性极佳，使其在超 大规模集成电路、光电器件、MEMS 等领域具有广泛的应用。

PECVD 原理：PECVD 技术是在低压力下，利用低温等离子体在工艺腔体的阴极上（即 样品放置的托盘）产生辉光放电，利用辉光放电（或另加发热体）使样品升温到预定的温 度，然后通入适量的工艺气体，气体经一系列化学反应和等离子体反应，最终在样品表面 形成固态薄膜。根据等离子体产生的原理进一步可以分为：射频增强等离子体化学气相沉 积（RF-PECVD）、甚高频等离子体化学气相沉积（VHF-PECVD）、介质层阻挡放电增 强化学气相沉积（DBD-PECVD）、微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积 （MWECR-PECVD）。

PECVD 设备主要由真空和压力控制系统、淀积系统、气体及流量控制、安全保护系统、 计算机控制等部分组成。 拓荆科技为产业化应用先锋，工艺覆盖广泛。拓荆科技是国内唯一一家产业化应用的集成 电路 PECVD 设备厂商，已配适 180-14nm 逻辑芯片、19/17nm DRAM 及 64/128 层 FLASH 制造工艺需求，产品能够兼容 SiO2、SiN、SiON、BPSG、PSG、TEOS、LokⅠ、Lok Ⅱ、ACHM、ADCⅠ等多种反应材料。公司针对下游对于不同材料薄膜 PECVD 设备的需 求，已研发并生产 16 种不同工艺型号的 PECVD 设备。

国产替代效果显著。公司 PECVD 设备以 12 英寸产品为主，包括 PF-300T、PF-300T eX、 PF-300T pX、NF-300H，8 英寸产品为辅，主要型号为 PF-200T。性能对标国际一线厂 商应用材料和泛林半导体，国内处于领先地位。据公开招标信息统计，2019-2020 年长江 存储、上海华力、无锡华虹以及上海积塔等 4 家厂商 PECVD 设备招标数量中，拓荆科技 合计占比约 17%，单就上海积塔产线市占率可达 60%以上，国产设备市占率显著提升。

2.2 ALD设备：制程工艺持续推进，市场规模稳定增长

原子层沉积（atomic layer deposition, ALD）是通过将气相前驱体及反应物脉冲交替通入反应腔并在基底上发生表面化学反应形成薄膜的一种方法，通过自限制性的前驱体交替 饱和反应获得厚度、组分、形貌及结构在纳米尺度上精准可控的薄膜。该方法对基材不设 限，适用于具有高深宽比或复杂三维结构的材料。采用 ALD 制备的薄膜具有高致密性（无 针孔）、高保形性及大面积均匀性等优异性能，被广泛应用在 HKMG、Double Pattern、 Dielectric、MEMS、Memory 等多个领域。

1）通过调节反应循环次数精确控制薄膜厚度，形成原子级厚度的薄膜；2）薄膜沉积温度 友好（RT~400℃）；3）可广泛适用于各种形状的衬底，在高深宽比结构及复杂三维结构 中可生成保形性极好的薄膜；4）前驱体或反应物是饱和的化学吸附，能保证生成大面积 均匀性薄膜；5）基于自限制特性，ALD 过程不需要控制前驱体或反应物流量的均一性； 6）薄膜光滑、致密、无针孔；7）适合界面修饰和制备多组元纳米叠层结构等。

ALD 工艺具有显著优势：虽然与 CVD 相比，ALD 存在产出低、成本高的缺点，然而 ALD 技术对高深宽比沟槽孔洞保形性填充的能力强，提供了对组成、厚度精确到原子层尺度的 稳定控制，特别是对界面、掺杂和台阶覆盖率的调控是新一代半导体工艺迫切需要的。从 高介电常数材料的生长及其表现出的优越性能方面考虑，ALD 是比磁控溅射、脉冲激光沉 积、溶胶凝胶、CVD 等更适合的技术。

晶圆工艺制程持续推进，产业应用大势所趋：2022 年，尖端半导体企业已计划投入生产 3 纳米工艺，竞争高度已达到 2nm；据 Gartner 预计，2025 年后，晶体管微缩化进入埃 米尺度，ALD 高 k 栅介质和金属栅材料的应用，预计可延长摩尔定律至少 10 年，此外新 的器件结构和新沟道材料的引入，使得场效应晶体管器件继续沿用成为可能。而 ALD 制 备在这些新型器件中，扮演了不可或缺的角色。

市场规模持续增长。据 Gartner 数据，受益于先进制程 GAA 应用和存储器超深宽比薄膜 技术需求，单片 ALD 设备市场规模将从2021年 22亿美元增长至2025年 34亿美元左右。 其中单先进制程 FinFET 向 GAA 工艺转换即可推动 ALD 设备和 EPI 设备市场增加 12 亿 美元。另根据 Maximize Market Research 预测，2025 年全球半导体薄膜沉积设备市场规 模将达到 340 亿美元，年均复合增长率 13%以上。届时 ALD 设备市场规模合计将达到 32 亿美元左右。

拓荆科技 ALD 设备型号主要包括：PE-ALD 和 Thermal ALD、PE-ALD: 在 PECVD 设 备核心技术的基础上，对反应腔内关键部件等进行优化改进，可以沉积 SiO2 和 SiN 材料 薄膜，目前已适配 55-14nm 逻辑芯片制造工艺需求，具备优秀的多面体表面成膜能力， 可以满足复杂结构体的镀膜需求，在先进制程集成电路制造工序中应用广泛，已经处于量 产阶段。（报告来源：未来智库）

2.3 SACVD设备：技术不断突破，国产化率持续提升

SACVD设备的主要功能是在次常压环境下，通过对反应腔内气体压力和温度的精确控制， 将气相化学反应材料在晶圆表面沉积薄膜。SACVD 设备的高压环境可以减小气相化学反 应材料的分子自由程，通过臭氧在高温下产生高活性的氧自由基，增加分子之间的碰撞， 实现优越的填孔（Gap fill）能力，是集成电路制造的重要设备之一。

设备性能对标国际大厂，国产化率持续提升。公司的 SACVD 设备可以沉积 BPSG、SAF 材料薄膜，适配 12 英寸 40/28nm 以及 8 英寸 90nm 以上的逻辑芯片制造工艺需求，拥有 能够填平沟槽孔洞结构至平整的能力和沉积速度快的特点，公司研发生产了多种应用于不 同工艺的 SACVD 设备，系国内唯一产业化 SACVD 设备的公司。据公开招标信息统计， 2019-2020 年长江存储、上海华力、无锡华虹以及上海积塔等 4 家厂商 SACVD 设备招标数 量中，拓荆科技合计占比约 25%，与应用材料瓜分国内 SACVD 市场。

（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。）