拓荊科技研究報告-國產薄膜沉積設備龍頭有望進入設備放量期1.國內半導體薄膜沉積設備龍頭1.1.專注半導體薄膜沉積設備拓荊科技專注的薄膜沉積設備領域系半導體晶圓制造三大核心設備種類之一，主要產品包括等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）設備、原子層沉積（ALD）設備和次常壓化學氣相沉積（SACVD）設備三個產品系列，已廣泛應用于國內晶圓廠14nm及以上制程集成電路制造產線，并已展開10nm及以下制程產品驗證測試。公司成立于2010年；2011年首臺12英寸PECVD到中芯國際驗證，于2013年通過產品線測試，2014年獲得其首臺量產機臺PF-300T訂單，2015年PF-300T在中芯國際產線突破一萬片；2016年ALD設備、8寸PECVD出廠到客戶端，2017年首臺ALD通過客戶端14nm產業化驗證；2019年SACVD研制成功并出廠到客戶端；2022年4月20日于科創板上市。目前，公司是國內唯一一家產業化應用的集成電路PECVD、SACVD設備廠商，產品已成功應用于中芯國際、華虹集團、長江存儲、廈門聯芯、燕東微電子等行業領先集成電路制造企業產線，打破國際廠商對國內市場的壟斷，與國際寡頭直接競爭，產品技術參數已達到國際同類設備水平。公司在研產品已發往某國際領先晶圓廠參與其先進制程工藝研發。1.2.2021年已實現盈利，產品有望放量PECVD設備銷量逐漸增加，2021年實現盈利。公司營收穩健增長，盈利能力逐年向好，2021年已實現盈利。我們認為主要受益于半導體設備行業的快速發展，以及公司實力不斷受到認可有關。隨著規模效應逐漸顯現，公司毛利率已高于行業平均水平。2018-2020年，公司處于收入增長期，規模效應尚不明顯；且在開拓新業務時，部分商務談判中接受了優惠的報價，因此毛利率水平相比同行業可比公司平均水平較低。隨著公司技術水平和市場地位的提升，議價能力、產品先進性逐漸提高，規模效應逐漸顯現，2021年及2022Q1，公司的毛利率高于同行業可比公司平均水平。1.3.管理團隊技術背景出身，員工持股激發活力截至2022年4月20日，公司無控股股東和實際控制人，第一大股東為國家集成電路基金，持股19.86%。公司董事會由9名董事組成，6名非獨立董事中，國家集成電路基金有權提名2名，國投上海、中微公司分別有權提名1名，姜謙及其一致行動人有權提名2名。盡管無實際控制人，但該體系可使公司在重大決策和日常工作中穩健經營。公司建有員工持股平臺，八名外籍專家直接持股或通過員工持股平臺間接持股，激發活力。呂光泉等七名外籍專家直接持股并通過員工持股平臺間接持股，姜謙及其余員工通過員工持股平臺間接持有發行人激勵股份，11個員工持股平臺合計持有發行人11,481,700股股份，占發行前股份的12.10%；合計持有發行人15.19%的股份

（發行前）。公司全員持股的激勵制度，吸引了大量具有豐富經驗的國內外半導體設備行業專家加入公司，強化專家團隊的技術能力、領導力和執行力。同時，公司大膽提拔國內中層干部，并在基層增補新鮮血液，為公司發展儲備人才。2.薄膜沉積設備是半導體設備中的優質賽道薄膜沉積設備具有空間大、增速高、競爭格局好的特點，是半導體設備行業的優質賽道：

1、空間大：薄膜沉積設備占前道設備投資的25%，僅次于刻蝕設備，需求量大，2020年國內薄膜沉積設備市場規模約為300億人民幣，且在快速增加；

2、增速高：過去十年，化學薄膜沉積設備2011-2021年復合增速為13.41%，僅次于干法刻蝕設備；“擴產持續+先進工藝+先進制程”

將持續推動半導體薄膜沉積設備行業成長；

3、競爭格局較好：半導體薄膜沉積設備技術門檻高，國內沉積設備互為補充，競爭對手主要在海外，有望充分授予于國產替代進程。2.1.半導體及半導體設備行業飛速發展半導體產業鏈可按照主要生產過程進行劃分，整體可分為上游半導體支撐產業、中游晶圓制造產業、下游半導體應用產業。上游半導體材料、設備產業為中游晶圓制造產業提供必要的原材料與生產設備。半導體產品下游應用廣泛，涉及通訊技術、消費電子、工業電子、汽車電子、人工智能、物聯網、醫療、新能源、大數據等多個領域。下游應用行業的需求增長是中游晶圓制造產業快速發展的核心驅動力。全球半導體行業處于景氣周期。由于前幾年全球芯片產業制程布局與市場需求錯配，加之新冠疫情干擾供應鏈，多國出現了缺”芯”現象，下游需求增加，半導體產業處于景氣周期。5G、新能源汽車等景氣行業持續驅動半導體需求。據ASMPacific公司2021年Q2財報中援引Gartner數據，全球半導體銷售收入仍將強勁增長，智能手機對半導體的需求有望在5G推動下恢復成長，新能源汽車也將拉動需求。未來，隨著5G通訊網絡、人工智能、汽車電子、智能移動終端、物聯網的需求和技術不斷發展，市場需求不斷擴大，為國內封裝企業提供良好的發展機會，帶動半導體產業的發展，推動先進封裝的需求，成為封裝領域新的增長動能。2022年全球半導體市場規模將達到6760億美元。根據Gartner的統計結果，全球半導體行業銷售收入2016年至2018年一直保持增長趨勢，復合增長率達17.34%。2019年受全球宏觀經濟低迷影響，半導體行業景氣度有所下降。2020年全球半導體收入恢復增長至4,498.0億美元，比2019年增長7.3%；2021年同比增長32.38%。據Gartner預測，2022年全球半導體市場規模將達到6760億美元。中國大陸集成電路銷售收入近年來穩健成長，2021年實現10458億元人民幣，同比增長18.2%，占全球的比重約為27%。半導體設備是半導體行業的基礎支撐，光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備是集成電路前道生產工藝中的三大核心設備。半導體產業的發展衍生出巨大的半導體設備市場，主要包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、離子注入機、測試機、分選機、探針臺等設備，屬于半導體行業產業鏈的技術先導者。應用于集成電路領域的設備通常可分為前道工藝設備（晶圓制造）和后道工藝設備（封裝測試）兩大類。其中，晶圓制造設備的市場規模占集成電路設備整體市場規模的80%以上。在前道晶圓制造中，共有七大工藝步驟，分別為氧化/擴散、光刻、刻蝕、薄膜生長、離子注入、清洗與拋光、金屬化，所對應的設備主要包括氧化/擴散設備、光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備、離子注入設備、清洗設備、機械拋光設備等，其中光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備是集成電路前道生產工藝中的三大核心設備。2.2.薄膜沉積直接影響芯片性能，該類設備系三大前道核心設備之一晶圓前道制造可以簡單看作是一個表面加工的過程，薄膜沉積包含其中。在硅片表面按照一定順序，生長出半導體、絕緣介質和導電層等不同成分的膜層的工藝，稱之為薄膜沉積。有多種技術可以將需要的膜層沉積到晶圓的表面，其中比較重要的有化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)和原子層沉積(ALD)。薄膜沉積設備主要負責各個步驟當中的介質層與金屬層的沉積，在芯片完成制造、封測等工序后會留存在芯片中，薄膜的技術參數直接影響芯片性能。CVD開始時間最早，其次為PVD、ALD。1880年用化學氣相沉積（CVD）碳補強白熾燈中的鎢燈絲開創了CVD的歷史，1950年代CVD開始工業化應用，1960年代CVD法不僅應用于宇航工業的特殊復合材料、原子反應堆材料、刀具、耐熱耐腐蝕涂層等領域，還被應用于半導體工業領域。1963年，PVD－真空離子鍍膜（VACIONPLATING）技術研制成功，主要用于人造衛星需要的耐磨零部件。原子層沉積(ALD)制程技術則于1970年代開始發展，至1990年代末期，由于半導體工業開始導入ALD制程，ALD制程技術迅速成長。在2007年Intel利用ALD制程技術成長二氧化鉿(HfO2)閘極氧化層，應用于45nm微處理器上的金氧半場效晶體管(MOSFET)，進一步奠定ALD制程技術在半導體產業上的重要性。常用CVD設備包括PECVD、SACVD、APCVD、LPCVD等，適用于不同工藝節點對膜質量、厚度以及孔隙溝槽填充能力等的不同要求。常壓化學氣相沉積

（APCVD）是最早的CVD設備，結構簡單、沉積速率高，至今仍廣泛應用于工業生產中。低壓化學氣相沉積（LPCVD）是在APCVD的基礎上發展起來的，由于其工作壓力大大降低，薄膜的均勻性和溝槽覆蓋填充能力有所改善，相比APCVD的應用更為廣泛。等離子體增強化學氣相沉積設備（PECVD）在從亞微米發展到90nm的IC制造技術過程中，扮演了重要的角色，由于等離子體的作用，化學反應溫度明顯降低，薄膜純度得到提高，致密度得以加強，不傷害芯片已完成的電路。次常壓化學氣相沉積（SACVD）主要應用于溝槽填充工藝。集成電路結構中，溝槽孔洞的深寬比越來越大，SACVD反應腔環境具有特有的高溫（400-550℃）、高壓（30-600Torr）環境，具有快速填空（Gapfill）能力。原子層沉積（ALD）可精確控制薄膜的厚度，臺階覆蓋率高，特別適合深槽結構中的薄膜生長。原子層沉積可以將物質以單原子膜形式一層一層地鍍在基底表面的方法。因為某些CVD工藝涉及的溫度高于當今先進半導體中使用的材料所能承受的溫度，且CVD工藝是“糊狀的”——前體、等離子體、副產物和其他分子碎片和物質都在腔室中漂浮，因此難以將薄膜沉積控制到原子級。相對于傳統的沉積工藝而言，ALD工藝具有自限制生長的特點，可精確控制薄膜的厚度，制備的薄膜具有均勻的厚度和優異的一致性，臺階覆蓋率高，特別適合深槽結構中的薄膜生長。ALD設備沉積的薄膜具有非常精確的膜厚控制和非常優越的臺階覆蓋率，在28nm以下關鍵尺寸縮小的雙曝光工藝方面取得了越來越廣泛的應用。目前，28nm以下先進制程的FinFET制造工藝中，難點在于形成Fin的形狀，Fin的有源區并不是通過光刻直接形成的，而是通過自對準雙重成像技術（SADP，Self-AlignedDoublePatterning）工藝形成。2.3.薄膜沉積設備價值量高、增速快，預計到2025年全球340億美元市場空間我國已成為全球第一大半導體設備市場，2021年市場空間約296億美元。據SEMI統計，2014年全球半導體設備銷售規模為375億美元，2021年全球半導體設備銷售額達1026億美元，年均復合增長率達15.46%。我國已成為全球半導體產業市場規模最大的地區，半導體設備行業在下游快速發展的推動下，保持快速增長。根據SEMI統計，2021年中國大陸地區半導體設備銷售規模達296.2億美元，同比增長58%，為全球第一大半導體設備市場。我國集成電路設備國內自給率僅有5%左右，在全球市場僅占1-2%，進口替代空間巨大。我國半導體設備整體仍依賴進口。根據中國電子專用設備工業協會數據統計，2020年國產半導體設備銷售額約為213億元，自給率約為17.5%。如僅考慮集成電路設備，國內自給率僅有5%左