2024年拓荆科技研究报告：薄膜沉积设备领军者，技术创新步伐加快

1 拓荆科技：深耕于薄膜沉积设备领域，成就国内行业领军者

薄膜沉积设备国产化领军者，专注于薄膜沉积设备的研发和产业化应用。公司成立于 2010 年 4 月，凭借多年的自主研发经验和技术积累，已拥有了具有多项具有国际先进水平的核心技术，形成了以 PECVD（等离子增强化学气相沉积）、ALD（原子层沉积）、SACVD（次常压化学气相沉积）以及HDPCVD（高密度等离子化学气相沉积）为主的薄膜设备系列产品，在集成电路逻辑芯片、存储芯片制造等领域得到了广泛的应用，同时，公司开发了应用于晶圆级三维集成领域的混合键合设备产品系列。公司不断完善现有量产薄膜设备系列产品性能，保持产品核心竞争力，进一步提升量产产品的市场占有率。2023 年，公司进一步扩大以PECVD、ALD、SACVD及 HDPCVD 为主的薄膜工艺覆盖面。截至 2023 年末，公司推出的PECVD、ALD、SACVD 及 HDPCVD 等薄膜设备可以支撑逻辑芯片、存储芯片中所需的全部介质薄膜材料和约 100 多种工艺应用。目前，公司产品已广泛用于中芯国际、华虹集团、长江存储、厦门联芯等国内主流晶圆厂生产线。

1.1 公司股东背景多样，股权结构稳定

公司股权相对分散，多方持股助力公司发展。公司整体的股权结构相对分散，无实际控股人。截至 24H1，公司第一大股东为国家集成电路基金，持股比例为19.77%。国家集成电路基金的实际控股人为国家财政部，体现了国家对半导体设备研发生产的支持和对公司的高度认可。其中，中科院沈阳科仪作为公司的第八大股东，为公司提供技术资源支持。

公司研发团队技术底蕴深厚，具有丰富的研发经验。公司大部分核心技术人员具有海外留学经验，具有相应的专业背景，并在海外拥有丰富的设备厂商工作经验。公司核心技术人员均曾在各个设备公司担任研究员、设计工程师、工艺工程师等职位，拥有深厚的产品研发经验，具有扎实的薄膜沉积设备设计研发能力。

1.2 公司盈利能力增强，资源配置不断优化

公司营业收入持续高速增长，新产品开发取得显著成效。2018 年至2023年，公司营收的复合增长率达到 107.31%，这主要是因为公司持续高强度的研发投入，不断推进产业化和迭代升级各产品系列。2023 年，公司的营业收入达到了27.05亿元，再创历史新高。新产品开发取得显著成效，产品销售收入不断突破，其中PECVD系列产品作为主打产品，持续保持竞争优势，2018 至2023 年产品销售收入不断增长，2023 年实现产品销售收入 23.21 亿元，同比增长 48.46%。同时，ALD系列产品收入大幅增加，其中 Thermal-ALD 设备实现首台产业化应用，取得了突破性的进展。24H1公司营业总收入为 12.67 亿元，比去年同期增长 26.22%，营业收入稳步增长。

公司盈利逐步增加，毛利率不断提高。2018-2020 年拓荆科技持续处于亏损状态，但亏损面不断收窄。2021 年，公司归母净利润由负转正，为0.68 亿元。此后，公司归母净利润不断提高，2023 年达到了 6.63 亿元。毛利率方面，公司毛利率2018-2023年不断增长，2023 年公司毛利率较 2022 年提升 1.74pct。2021-2023 年，公司的销售毛利率在可比公司中处于较高水平。24H1，公司毛利率为47.05%，依然保持了较高的水平。

研发费用保持高投入，优化资源配置。2023 年公司研发费用为5.76亿元，较去年同期增加 52.07%，24H1 公司依然投入了较高的研发费用，比去年同期增长49.61%。在销售、管理费用方面，2023 年，公司的销售费用率为10.41%，与2018年相比降低了 46.58pct，管理费用率为 6.98%，与 2018 年相比降低了24.88pct，公司在扩大营收的同时不断优化资源配置，费用管理能力不断加强。

公司在手订单充足，保障后续业绩增长。24H1 公司存货保持增长。同时，公司随着产品工艺的不断提升，市场渗透不断加强，客户群体进一步扩大，销售订单持续增长。2023 年末公司在手销售订单达 64.23 亿元，为后续业绩提供保障。

2 半导体设备需求量快速增长，国产化替代空间巨大

2.1 市场空间：晶圆产能东移，本土企业逐步突破

全球半导体设备规模预计回暖，中国芯片制造能力保持领先。据头豹研究院数据，全球半导体设备市场在 5G、AI、物联网等新兴技术的驱动下不断扩大，市场规模由2019年的598亿美元增长至2022年的1076亿美元，2017-2022年CAGR为15.8%。2023 年，受到下游芯片周期疲软，以及终端库存过高的影响，全球半导体设备市场规模同比下降 18.6%至 874 亿美元。预计 2024 年需求回暖，全球半导体设备市场规模达 1053 亿美元。根据半导体行业观察援引 Knometa Research 数据，截至2023年底，中国大陆在全球晶圆月产能中的份额为 19.1%，低于韩国和中国台湾几个百分点。至 2025 年，中国大陆的产能份额预计将与领先国家或地区大致持平。中国一直在领先优势的芯片制造能力上进行大量投资，至 2026 年，中国大陆有望占据榜首，带动对半导体设备的长期需求。

海外龙头厂商仍处于垄断地位，国产化替代进入初步阶段。据芯源微招股书援引 Gartner 数据，目前我国半导体设备行业市场份额仍主要由国外知名企业如ASML、AMAT、TEL、日立等所占据，凭借较强的技术、品牌优势，在高端市场占据领先地位。本土企业中，包括本公司在内的行业内少数半导体设备制造商通过多年的研发和积累，已掌握了相关核心技术，拥有自主知识产权，具备一定品牌知名度，占据了一定市场份额，莫定了一定的市场地位，与国外知名企业相比国内优势企业对客户需求的理解更加到位，服务方式更为灵活，产品性价比更高，具有一定的本土优势。据头豹研究院，中国半导体设备厂商在去胶、清洗、刻蚀设备方面国产化率较高，在 CMP、热处理、薄膜沉积设备上有所突破，而在量测、涂胶显影、光刻、离子注入等设备上的国产化程度仍较低。

2.2 半导体薄膜沉积设备市场不断扩大，未来前景广阔

全球半导体薄膜沉积设备市场不断扩大。根据公司招股书援引MaximizeMarketResearch 数据统计，2017-2019 年全球半导体薄膜沉积设备市场规模分别为125/145/155亿美元，2020年扩大至约 172亿美元，2017-2020 年年复合增长率为11.2%。新建晶圆厂设备投资中，晶圆制造相关设备投资额占比约为总体设备投资的80%，薄膜沉积设备作为晶圆制造的三大主设备之一，其投资规模占晶圆制造设备总投资的 25%。

全球薄膜沉积设备巨头垄断持续。从全球市场份额来看，薄膜沉积设备行业呈现出高度垄断的竞争局面，行业基本由应用材料、ASMI、泛林半导体、东京电子等国际巨头垄断。2019 年，ALD 设备龙头东京电子和先晶半导体分别占据了31%和29%的市场份额；而应用材料则基本垄断了 PVD 市场，占比85%，处于绝对龙头地位；在 CVD 市场中，应用材料连同泛林半导体和 TEL 占据了全球70%的市场份额。国家投入加快国产替代速度，国内厂商成长空间巨大。近年来随着国家对半导体产业的持续投入及部分民营企业的兴起，我国半导体制造体系和产业生态得以建立和完善。半导体薄膜沉积设备的国产化率虽然由2016年的5%提升至2020年的8%，但总体占比尤其是中高端产品占比较低。中国大陆作为全球最大的消费电子市场，对半导体芯片需求巨大，进而对半导体设备的需求持续增长，这为国内半导体设备厂商的发展提供了巨大的成长机遇。根据公司公告援引SEMI 统计推算，2023年全球薄膜沉积设备市场规模约为 211 亿美元。结合中国大陆半导体制造设备销售额占全球半导体制造设备的销售额约为 29%的比例推测算，2023 年中国大陆薄膜沉积设备市场规模约为 61 亿美元，具有广阔的市场空间。

3 持续推进新产品新工艺开发，市场竞争力稳步提升

3.1 PECVD 系列设备：技术革新与市场扩展助力产业前沿

PECVD 设备是公司核心产品，也是芯片制造的核心设备之一。相比传统的CVD设备，PECVD 设备在相对较低的反应温度下形成高致密度、高性能薄膜，不破坏已有薄膜和已形成的底层电路，实现更快的薄膜沉积速度，是芯片制造薄膜沉积工艺中运用最广泛的设备种类。

PECVD 设备不断出新，产业化应用进程加快。2023 年,公司不断拓展通用介质薄膜材料工艺及先进介质薄膜材料工艺的应用，持续获得客户订单、出货至客户端验证、扩大量产规模。截至 2023 年末，公司首台PECVD LokⅡ工艺设备、ADCII工艺设备、首台 TEOS 设备、PECVD（NF-300H）型号设备、PECVD通用介质薄膜材料和先进介质薄膜材料均已实现产业化应用。公司研制并推出了新型PECVD反应腔（pX 和 Supra-D），采用新型反应腔配置的 LoKⅡ、ACHM、SiH4、TEOS等薄膜工艺设备均已出货至客户端验证，可以实现更严格的薄膜工艺指标要求，满足芯片技术日益严苛的工艺需求。此外，公司拓展了新型功率器件领域，开发并推出了用于 SiC 器件制造中的 SiO2、SiN、TEOS、SiON等薄膜工艺PECVD设备。

UV Cure 设备与 PECVD 设备配套使用，量产应用规模扩大。UVCure设备主要用于薄膜紫外线固化处理，该工序通过对薄膜进行后处理，有效改善薄膜性能，提升薄膜应力、硬度等关键性能指标。公司 UV Cure 设备与PECVD设备成套使用，为 PECVD HTN、LokⅡ等薄膜沉积进行紫外线固化处理。截至2023 年末，公司UVCure（HTN、LokⅡ工艺）均已实现产业化应用，并持续获得客户的订单、出货至客户端验证，不断扩大量产应用规模。

3.2 ALD 系列设备：多领域创新，材料覆盖面持续扩大

ALD 设备需求量提升，满足芯片制造工艺需要。随着芯片制造工艺的进步，芯片结构的复杂化导致对于薄膜沉积设备的需求量逐步增加。在这一趋势下，当难以通过光刻直接形成先进工艺的情况下，可以结合薄膜沉积设备（主要为ALD设备）与刻蚀设备相配合，采用自对准多重成像技术，实现更小尺寸工艺，这将进一步促进 ALD 设备及相关设备的重要性及需求量的提升。

ALD 产品工艺应用不断拓展，技术突破助力产业化应用。在PE-ALD产品方面，2023 年，公司 PE-ALD 设备已实现了产业化应用，可以沉积高温、低温、高质量等多种指标要求的 SiO2、SiN 等介质薄膜材料，在芯片填孔(Gap-fill)、侧墙（Spacer）、衬垫层（Liner）等工艺中有广泛的应用，以实现更小图形化以及特定的隔离功能。公司持续拓展 PE-ALD 薄膜种类及工艺应用，获得了原有客户及新客户订单，并出货至不同客户端进行验证，部分工艺再次获得客户重复订单，持续扩大量产应用；首台 PE-ALD（NF300H Astra）设备（沉积 SiO2 薄膜）通过客户验证，实现了产业化应用，该设备主要应用于沉积较厚的 PE-ALD 薄膜，具有高产能和低成本的优势。在 Thermal-ALD 产品方面，2023 年公司首台Thermal-ALD（TS-300Altair）设备通过客户验证，取得了突破性进展。该设备为集成工艺设备，可以在同一台设备中沉积 Thermal-ALD 金属化合物薄膜及 PECVD ADCⅡ薄膜。此外，公司持续拓展Thermal-ALD 薄膜工艺，开发并推出了多款新工艺机型，获得了原有客户及新客户订单，持续扩大薄膜材料覆盖面。

3.3 SACVD、HDPCVD 系列设备：技术持续创新，市场应用稳步提升

(1) SACVD 系列设备：2023 年，公司 SACVD 产品持续提升产品竞争力，新推出了等离子体处理优化的 SAF 薄膜工艺应用设备并出货至客户端验证，进展顺利。截至本报告期末，公司可实现 SA TEOS、SA ILD、BPSG、SAF 薄膜工艺沉积的SACVD设备在国内集成电路制造产线的量产规模逐步提升。

(2) HDPCVD 系列设备：2023 年，公司首台HDPCVD 设备（沉积USG薄膜）通过客户验证，实现了产业化应用,并持续获得客户订单，出货至不同应用领域的不同客户端进行产业化验证，可以沉积 SiO2、USG、FSG、PSG等介质材料薄膜。截至 2023 年末，公司 HDPCVD 产品已累计出货超过40 个反应腔。

3.4 混合键合设备：三维集成核心设备，产业化应用步伐加快

混合键合设备是晶圆级三维集成应用中最前沿的核心设备之一，未来市场广阔。随着“后摩尔时代”的来临，芯片制程持续缩小并接近物理极限，需要通过新的芯片设计架构和芯片堆叠的方式来实现。因此，产生了新的设备需求，即混合键合设备。随着芯片技术的持续迭代和创新发展，三维集成领域将进入成长期，混合键合设备将迎来广阔的市场空间。混合键合设备可以在常温下通过直接键合工艺技术实现芯片或晶圆的堆叠，通常运用高精密对准技术和键合工艺控制技术来实现晶圆对晶圆或芯片对晶圆的键合，并将键合精度控制在亚微米级，从而有效提升芯片间的通信带宽及芯片系统性能。除此之外，混合键合工艺可以有效缩短芯片开发周期。公司表示，以混合键合设备为代表的三维集成领域专用设备尚处于产品导入期，业界目前已经在存储器、图像传感器和三维集成领域初步实现产业化。我们预计随着芯片技术的持续迭代和创新发展，三维集成领域将进入成长期，应用于三维集成领域的半导体设备（例如公司的混合键合设备）将迎来快速增长。

混合键合设备不断创新，性能产能均达国际领先水平。2023 年，公司首台晶圆对晶圆键合产品 Dione 300 顺利通过客户验证，并获得复购订单，复购的设备再次通过验证，实现了产业化应用，成为国产首台应用于量产的混合键合设备，目前该设备的性能和产能指标均已达到国际领先水平。此外，公司推出的芯片对晶圆混合键合前表面预处理产品 Propus 发货至客户端验证，并在当年即通过客户端验证，实现了产业化应用，成为国产首台应用于量产的同类型产品。

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