拓荆科技研究报告：薄膜沉积设备龙头公司扬帆起航.docx

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1、拓荆科技研究报告：薄膜沉积设备龙头公司扬帆起航1. 国内领先的半导体薄膜沉积设备厂商拓荆科技股份有限公司（简称“拓荆科技”）主要从事高端半导体专用设备的研发、 生产、销售和技术服务，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、次常压化学气相沉积（SACVD）设备三个产品系列。公司是国 内唯一一家产业化应用的集成电路 PECVD 设备、SACVD 设备厂商，也是国内领先的 集成电路 ALD 设备厂商。1.1 股东背景：公司管理层及员工持股平台合计持有公司 15.19%股权拓荆科技成立于 2010 年 4 月 28 日，法定代表人吕光泉，注册资金 1000

2、万元，其 中中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司、孙丽杰分别出资 600 万元、400 万元持有公 司 60%、40%的股权。截止招股说明书披露之日，公司无控股股东或实际控制人，国家 集成电路基金、国投上海、中微公司、嘉兴君励分别持有公司 26.48%、18.23%、11.20%、 7.39%股权。截止招股说明书披露之日，姜谦及其一致行动人包括股东吕光泉、刘忆军、凌复华、 吴飚、周仁、张先智、张孝勇，以及沈阳盛腾、芯鑫和等公司的 11 个员工持股平台， 姜谦及其一致行动人合计持有公司 15.19%股权；公司的 11 个员工持股平台合计持有科 创板 IPO 发行前股份的 12.1040%。1.2

3、技术实力：核心技术人员的专业技术知识、行业经验非常丰富拓荆科技专注于高端半导体专用设备的研发、生产和销售，公司有 7 名核心技术人 员，包括董事长吕光泉、董事姜谦、总经理田晓明、副总经理张孝勇、副总经理周坚、 资深技术总监叶五毛、产品部总监宁建平，几位核心技术人员在公司任职之前的履历如 下所示： 吕光泉先生，1965 年出生，美国国籍，美国加州大学圣地亚哥分校博士。1994 年 8 月至 2014 年 8 月，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、德国爱思强公司美国 SSTS 部，历任副研究员、工程技术副总裁等职。姜谦先生，1952 年出生，美国国籍，美国布兰迪斯大学博士。1

4、982 年 1 月至 2005 年 10 月，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。 田晓明先生，1956 年出生，美国国籍，美国东北大学电子工程学硕士，新加坡南 洋理工大学工商管理硕士。1982 年 2 月至 2018 年 2 月，先后任职或就读于江西景光电 子有限公司、美国东北大学、美国 Codi Semiconductor.Inc.、泛林半导体、尼康精机（上 海）有限公司，历任设计工程师、资深副总裁等职。张孝勇先生，1971 年出生，美国国籍，美国马里兰州大学化学工程博士。2000 年 9 月至 2011 年 2 月，就职于美国诺发，在 PECVD

5、及 ALD 产品部历任工艺开发工程师、 资深工艺开发工程师、超低介电质工艺开发经理、资深重要客户经理。 周坚先生，1963 年出生，美国国籍，美国德克萨斯 A&M 大学电气工程硕士。1984 年 8 月至 2018 年 10 月，先后就职或就读于江西邮电科研所、美国德克萨斯 A&M 大学、 Nanometrics Inc.、Mattson Technology,Inc.、Ecovoltz Inc.、睿励科学仪器（上海）有 限公司，历任工程师、软件部总监等职。截止 2022 年 3 月 8 日，公司已获授权专利 174 项（境内 153 项，其他国家或地区 21 项），其中发明专利 98 项（境

6、内 77 项，其他国家或地区 21 项）。我们认为，公司管 理层在半导体设备领域拥有非常专业的技术知识，且在海外公司从业多年拥有非常丰富 的行业经验，回国创立拓荆科技，不管是专业技术、行业经验等都是公司发展的坚实保 障。1.3 公司是国内唯一一家产业化应用集成电路 PECVD、SACVD 的设备 厂商公司成立至今，一直专注于半导体薄膜沉积设备业务。2011 年国家重大专项成果-12 英寸 PECVD 出厂到中芯国际验证，2012 年推出 12 英寸多反应腔 PF-300T 设备，2013 年 PF-300T 通过中芯国际产品线测试，2015 年 PF-300T 在中芯国际产线突破 1 万片，

7、2016 年 ALD、8 吋 PECVD 设备出厂到客户端，2017 年首台量产型 HTM PECVD 设备 出厂到客户端，2018 年首台 ACHM 机台发往客户端、首台 ALD 通过客户端 14nm 产业 化验证，2019 年 SACVD 设备研制成功并出厂到客户端。目前公司的 PECVD 设备、ALD 设备、SACVD 设备三大产品已广泛应用于国内晶 圆厂 14nm 及以上制程集成电路制造产线，并已开展 10nm 及以下制程产品验证测试。PECVD 设备。公司的 PECVD 设备已配适 180-14nm 逻辑芯片、19/17nm DRAM 及 64/128 层 FLASH 制造工艺需求，

8、产品能够兼容 SiO2、SiN、SiON、 BPSG、PSG、TEOS、Lok I、Lok II、ACHM、ADC I 等多种反应材料。ALD 设备。公司的 PE-ALD 设备是在 PECVD 设备的基础上，根据 ALD 反应 原理进行创新设计的，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。在 PE-ALD 设备成功量产基础上，正在研发 Thermal ALD 设备，为了满足 28nm 以下芯片制造所需的 Al2O3、AIN 等金属化合物薄 膜的工艺需求。SACVD 设备。公司的 SACVD 设备可以沉积 BPSG、SAF 材料薄膜，适配 12

9、英寸 40/28nm 以及 8 英寸 90nm 以上的逻辑芯片制造工艺需求。客户方面，公司的 PECVD 设备主要客户包括中芯国际、华虹集团、长江存储、重 庆万国半导体；ALD 设备主要客户包括 ICRD；SACVD 设备包括北京燕东微电子科技 有限公司。 公司是国内半导体设备行业重要的领军企业之一，三次（2016 年、2017 年、2019 年）获得中国半导体行业协会颁布的“中国半导体设备五强企业”称号，是国内唯一一 家产业化应用的集成电路 PECVD、SACVD 设备厂商，产品技术参数已达到国际同类 设备水平。2. PECVD 设备贡献主要收入，快速增长2.1 PECVD 主力机型 PF-

10、300T、PF-200T 销量、平均单价上升明显公司的每台薄膜沉积设备由 1 个平台（TM）和多个反应腔（PM）组成，PM 的数 量通常为 1-3 个。PECVD 设备的两大主力机型为 PF-300T、PF-200T，其中 PF-300T 的销售平均单 价（万元/PM+TM）由 2018 年的 349.11 万元增加到 2020 年的 373.46 万元，主要是因 为 PF-300T 设备中包括了 ADCII、LOkII、ADHM 等新工艺，使得总体均价提升；PF-200T 的销售平均单价（万元/PM+TM）由 2018 年的 245.25 万元增加到 2020 年的 346.67 万元，主要

11、是因为 PF-200T 设备中包括了 ACHM 等新工艺，使得总体均价提升。2.2 公司收入以 PECVD 设备为主，毛利率增加较为明显公司 2018 年-2020 年实现营业收入 7064.4 万元、25125.15 万元、43562.77 万元， 2019 年/2020 年同比增 255.56%、73.38%；2021 年 1-9 月实现收入 37389.57 万元。收入按产品分，2018 年-2020 年公司 PECVD 设备分别实现收入 5170.28 万元、 24772.45 万元、41824.53 万元，在主营业务收入中占比最大；ALD 设备、SACVD 设 备的收入仍尚小。202

12、1 年 1-9 月 PECVD 设备、ALD 设备、SACVD 设备的收入分别为 32283.16 万元、0 万元、4115.89 万元。毛利率呈上升趋势。2018 年-2020 年公司的整体毛利率分别为 33.00%、31.99%、 34.12%，2021 年 1-9 月的毛利率则高达 45.55%，提升较为明显。公司 2018 年-2020 年归母净利润分别为-10322.29 万元、-1936.64 万元、 -1169.99 万元，扣非后归母净利润分别为-14993.05 万元、-6246.63 万元、-5711.62 万元，主要是由于半导体设备行业技术含量高，研发投入大，产品验证周期长

13、，需 要进行大量的研发投入导致。2021 年 1-9 月归母净利润 5796.38 万元，已实现扭亏 为盈；扣非后归母净利润-2305.21 万元，亏损幅度有所收窄。伴随公司营业收入的不断增加，三项费用率均有所降低。2018 年-2020 年销售 费用率分别为 56.99%、18.70%、15.23%；管理费用率分别为 31.86%、8.53%、 6.41%；财务费用率分别为-4.48%、-1.32%、-2.38%。2021 年 1-9 月销售费用率、 管理费用率、财务费用率为 14.16%、6.28%、-4.06%。 2018 年-2021 年 1-9 月流动比率分别为 3.95、4.26、

14、4.09 和 2.23；2018 年-2021 年 1-9 月的速动比率分别为 2.12、2.52、2.79 和 1.16；2018 年-2021 年 1-9 月应 收账款周转率分别为 1.22 次、2.51 次、4.17 次和 3.78 次。2.3 专注于薄膜沉积设备领域，持续研发投入截止 2021 年 9 月 30 日，公司的科研人员 189 人，占员工总数的 44.06%，其 中海外技术专家及高端技术人才十余人，经过十余年的发展，公司已形成一支以国 际技术专家为带头人，以国内技术骨干为基础，研发经验和产线调试经验丰富的研 发团队。公司与外部科研结构的主要合作研发情况如下： 与复旦大学合作

15、 ACHM 工艺开发及 3D 结构集成，与苏州珂玛合作 PECVD 设 备用陶瓷加热盘的关键技术与产业化，与武汉新芯合作 3D NAND PECVD 设备验 证，与长江存储合作国家科技重大专项课题 A（ALD 相关），与公司 A 合作国家科 技重大专项课题 B（先进工艺 PECVD 相关）。3. 全球薄膜沉积设备市场快速发展，2020-2025E 复合增速达 13.3%，海外龙头公司高度垄断薄膜沉积是指在硅片衬底上沉积一层待处理的薄膜材料，沉积的薄膜材料可以是二 氧化硅、氮化硅、多晶硅等非金属以及铜等金属，薄膜沉积设备主要负责各个步骤当中 的介质层与金属层的沉积，包括 CVD（化学气相沉积）设

16、备、PVD（物理气相沉积） 设备/电镀设备和 ALD（原子层沉积）设备，其中：CVD（化学气相沉积）是通过化学反应的方式，利用加热、等离子或光辐射等 各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化 学反应形成固态沉积物的技术，是一种通过气体混合的化学反应在硅片表面沉 积薄膜的工艺，可应用于绝缘薄膜、硬掩膜层以及金属膜层的沉积。常用的 CVD 设备包括 PECVD、SACVD、APCVD、LPCVD 等，适用于不同工艺节 点对膜质量、厚度以及孔隙沟槽填充能力等的不同要求。ALD（原子层沉积）可以将物质以单原子膜形式一层一层地镀在基底表面的方 法，ALD 工艺具有自限制生长的

17、特点，可精确控制薄膜的厚度，制备的薄膜 具有均匀的厚度和优异的一致性，台阶覆盖率高，特别适合深槽结构中的薄膜 生长。2020-2025E 全球薄膜沉积设备市场规模的年复合增速将达 13.3%。在 90nm CMOS 工艺，大约需要 40 道薄膜沉积工序；在 3nm FinFET 工艺产线，超过 100 道薄 膜沉积工序，涉及的薄膜材料由 6 种增加至近 20 种，对薄膜颗粒的要求也有微米级提 高到纳米级。根据拓荆科技招股说明书援引 Maximize Market Research 数据统计， 2018-2020 全球半导体薄膜沉积设备市场规模分别为 145 亿美元、155 亿美元和 172 亿

18、美元，预计到 2025E 将达到 340 亿美元，2020-2025E 的年复合增速达 13.3%。2020 年 PECVD 设备、ALD 设备的市场规模合计 75.68 亿美元。薄膜沉积设备中， PECVD 设备是占比最高的设备类型，占整体薄膜沉积设备市场的 33%；ALD 设备占据 薄膜沉积设备市场的 11%；SACVD 是新兴的设备类型，属于其他薄膜沉积设备类目下 的产品，占比较小。我们测算，2020 年 PECVD 设备、ALD 设备的全球市场规模分别 为 56.76 亿美元、18.92 亿美元。由于半导体先进制程产线数量增加，根据拓荆科技招 股说明书援引 Acumen researc

19、h and Consulting 预测，ALD 设备的市场规模将快速增 长，到 2026E 全球 ALD 设备市场规模将达到 32 亿美元。全球薄膜沉积设备市场呈现出高度垄断的竞争格局：、CVD 市场。应用材料全球占比约 30%，Lam Research 占比 21%，TEL 占比 19%，三大厂商占据了全球 70%的市场份额； 、ALD 市场。2019 年 TEL、ASMI 分别占据了 31%、29%的市场份额，剩下的 40%份额由其它厂商占据。 根据招股说明书披露数据，拓荆科技 2020 年 PECVD 设备、SACVD 设备收入合计 4.27 亿元，ALD 设备收入 184.48 万元，在全球 CVD 设备、ALD 设备中的占比极小， CVD 设备的全球市场占比仅为 1%左右。