2022 年全球半导体设备市场规模创新高，股价却为何下探？
要点：集微网报道，根据SEMI数据，2021年之后，2022年全球半导体设备市场规模将再创新高，达到1085亿美元，同比增长5.9%，连续三年创营收纪录。然而，“市场先生”对整个行业却持有矛盾的看法。进入2022年以来，全球大部分领先半导体设备制造商的股价均出现了不同程度的下跌。
图1：2022年国内外部分半导体设备企业股价表现
国际上，专注于刻蚀和沉积设备技术的设备制造商泛林半导体（LAM）跌幅超过40%，全球光刻技术龙头ASML（ASML）跌幅超过30%；本土湿法设备龙头盛美上海跌幅达37.5%，全国领先的平台半导体设备供应商北方华创跌幅超过35%。
不过，拓晶科技股价却大放异彩，2022年整体涨幅达134%。那么，国内CVD设备龙头拓晶科技的增长势头能否延续？
四轮融资新上市公司“拓晶科技”逆势上涨112%
资料显示，拓晶科技（.SH）成立于2010年，以两位前董事长为核心的五位国家级海外高层次专家组成了国际化的技术团队。完成四轮增资后，于2022年4月20日在上交所科创板上市，是目前国内唯一工业化应用集成电路PECVD和SACVD设备的制造商，也是国内领先的集成电路PECVD和SACVD设备制造商。国内ALD设备制造商。
从拓晶科技的发展历程可以观察到，公司目前营收依赖于PECVD系列产品，ALD产品和SACVD产品尚未得到大规模验证。目前公司设备已适应180-14nm逻辑芯片、19/17nm DRAM和64/128层FLASH的制造工艺要求，广泛应用于中芯国际、华虹集团、长江存储、长鑫存储、厦门联芯、燕东微电子等国内主流晶圆厂生产线打破了国际厂商对国内市场的垄断，直接与国际巨头竞争。正在开发的产品已送往国际领先晶圆厂参与先进工艺技术的研发。
图2：拓晶科技公司发展历程
截至2022年12月，拓晶科技无控股股东及实际控制人。国家集成电路基金持股19.86%，国投上海持股13.68%，中国微波公司持股8.4%，为公司前三大股东。目前公司拥有三个子公司，分别是拓晶科技上海（主要为华北地区客户提供高端薄膜设备研发、设备供应、零部件备货等服务，持股比例100%）、拓晶科技北京拓晶建科（ALD设备研发）与产业化项目实施主体共同持股100%）和拓晶建科（从事高端半导体新兴工艺设备研发与制造，拥有持股比例55%），公司共有核心技术人员7人，对公司产品线有比较深入的了解。研发贡献大。卢光全先生曾先后在美国国家科学基金会先进电子材料研究中心、美国诺华公司、德国爱思强公司美国SSTS部门担任副研究员、工程技术副总裁。 2014年9月起就职于拓景科技。曾任技术总监、总经理、董事，现任公司董事长。江谦先生曾就职于麻省理工学院、英特尔公司、诺华公司，担任研究员、研发副总裁。等级相等。 2010年4月起加入拓晶科技，历任总经理、董事长，现任公司董事。两位董事长为公司核心产品PECVD产品的研发和市场化做出了巨大贡献。
图3：拓晶科技核心技术人员研发贡献
薄膜沉积设备前面的三大主要设备之一。
半导体产业的发展催生了相当大的半导体设备市场，主要包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机、测试机、分选机、探针台等设备，这些都是属于半导体技术领域的技术。半导体产业产业链。先锋。集成电路领域使用的设备通常可分为两类：前端工艺设备（晶圆制造）和后端工艺设备（封装和测试）。其中，前端设备的市场规模占半导体设备整体市场规模的80%以上。在前端晶圆制造工艺中，有七个主要工艺步骤，分别是氧化/扩散、光刻、蚀刻、薄膜生长、离子注入、清洗抛光、金属化。相应的设备主要包括氧化/扩散设备。 、光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备、离子注入设备、清洗设备、机械抛光设备等。其中光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备是前端生产中的三大核心设备集成电路的工艺过程。 。
图4：前端晶圆制造各工艺步骤的设备产品
薄膜沉积是半导体制造过程中构建晶体管的关键步骤之一。薄膜沉积设备主要负责各步骤中介质层和金属层的沉积。薄膜沉积工艺的不断发展已经形成了相对固定的工艺流程。同时，也根据不同的应用演化出了CVD（化学气相沉积）设备、PVD（物理气相沉积）设备和ALD（原子层沉积）设备等不同的工艺。
图5：PVD、CVD、ALD成膜效果简图
PVD设备工艺简单、操作方便，具有成膜率高、膜厚及均匀性可控、膜层致密度好、附着力强、纯度高等优点。但蒸发某些金属和氧化物较困难，主要用于后端金属互连层、阻挡层、硬掩模、焊盘等技术； CVD设备由气相反应室、能源系统、反应气体控制系统、真空系统和废物处理装置组成。它是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、硬掩模层、金属薄膜层的沉积。常用的CVD设备有PECVD、SACVD、APCVD、LPCVD等，适合不同工艺节点对薄膜质量、厚度、孔沟槽填充能力的不同要求。涂层的密度和纯度可以控制，但反应温度要求较高。沉积速率低； ALD可以将材料沉积成单原子薄膜的形式，逐层镀在基材表面。与传统沉积工艺相比，ALD工艺具有自限生长的特点，可以精确控制薄膜的厚度。制备的薄膜厚度均匀，一致性优良。阶梯覆盖率高，特别适合深沟槽结构中的薄膜生长。是先进逻辑芯片、DRAM和3D NAND制造中必不可少的核心设备之一。
图6：三类沉积设备的特性性能
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目前，PECVD是薄膜设备中占比最高的设备，占整体薄膜沉积设备市场的33%； ALD占11%； SACVD是一种新兴设备类型，属于其他薄膜沉积设备范畴，占比较小。拓晶科技的主打产品PECVD设备推出时间较早，产品线相对丰富。下游市场应用广泛，国内市场成熟。
图7：拓晶科技主要产品型号
由于半导体工艺的同源性，拓晶科技在发展过程中会沿着底层半导体工艺逐步横向和纵向拓展。根据公开中报披露的信息，目前PECVD仍是拓晶科技营收的主要组成部分。尽管ALD和SACVD正在加速验证，但尚未进入大规模阶段。这主要是因为我国大陆集成电路制造业起步较晚，晶圆制造生产线工艺落后于国际先进水平。先进工艺生产线处于研发建设阶段，先进工艺晶圆制造能力较少。目前，国内大陆市场对ALD和SACVD设备的需求略有增长。
图8：拓晶科技及产品销量（万辆）
此外，晶圆制造属于高精度制造领域，对产线各环节的良率要求极高。任何进入量产线的设备都必须经过长期的工艺验证和生产线的联调测试。对于薄膜沉积设备来说，由于薄膜是芯片结构的功能材料层，因此在芯片完成制造、封装和测试过程后，薄膜将保留在芯片中。薄膜的技术参数直接影响芯片的性能。对于新客户的首笔订单或设备新工艺订单，流程一般从前期客户需求沟通、方案设计、样机试制、现场工艺测试和调优，到客户样机安装调试、工艺验证直至最终流程验证以及产品一旦被接受，整个流程可能需要6-24个月甚至更长的时间。对于重复订购的设备，由于已经通过了客户的工艺验证，新设备的工艺技术一般不需要进行较大的改变。从发货到设备验收通常需要3-24个月。
目前，公司主要下游客户多为中国大陆晶圆厂。中芯国际、北京亿唐、长江存储、华虹集团、瑞丽集成为公司前五名客户，合计占比92.43%。公司的PECVD设备量近年来不断增加，ALD和SACVD设备在客户端仍处于引进阶段。未来，随着晶圆厂不断加大国产设备采购比例，有望爆发式增长。
图9：拓晶科技下游客户
薄膜沉积设备市场规模及预测
近年来，半导体设备市场持续保持快速增长。据SEMI统计，2016年至2021年全球和中国半导体设备市场复合年增长率将分别达到20%和36%。 2021年，全球半导体制造设备销售额约为1026亿美元，同比增长约1026亿美元。 44%。 2021年，中国大陆半导体设备销售额达到约296.2亿美元，同比增长约58%，占全球销售额的29%。中国大陆将在2020年和2021年成为全球最大的半导体设备市场。据统计，2017年至2019年全球半导体薄膜沉积设备市场规模分别为125亿美元、145亿美元和155亿美元，不断扩大到2020年将增至约172亿美元，复合年增长率为11.2%。
随着半导体行业整体景气度的提升，全球半导体设备市场呈现快速增长，带动薄膜沉积设备市场需求增加。全球半导体薄膜沉积设备市场预计将从2020年的172亿美元扩大到2025年的340亿美元，保持13.3%的复合年增长率。
图10：2016年全球及中国半导体设备销售额（亿美元）
图11：全球半导体薄膜沉积设备市场规模（亿美元）
半导体设备行业具有较高的技术壁垒、市场壁垒和客户准入壁垒。目前，拓晶产品的竞争对手主要是国际知名半导体设备制造商。与中国大陆半导体专用设备企业相比，国际巨头拥有先发优势、产品线丰富、技术储备深厚、研发团队成熟、资金雄厚。由于实力雄厚等优势，国际巨头还可以为同时购买多种产品的顾客提供捆绑折扣。从各细分市场来看，全球CVD设备市场中，应用材料公司（AMAT）、泛林半导体（Lam）、东京电子公司（TEL）三大厂商占据全球70%的市场份额；在全球ALD设备市场中，ALD设备领导者TEL和 （ASMI）的市场份额分别为31%和29%；而在PVD设备市场，应用材料公司是绝对的领导者，市场份额为85%。与国际巨头相比，拓晶科技综合竞争力处于弱势，市场占有率较低。
图12：CVD、ALD、PVD市场竞争格局
图13：国内部分ALD设备厂商进展
晶圆厂是半导体专用设备的下游客户。晶圆厂产能投资规模决定了半导体专用设备的市场空间。晶圆厂的扩产投资受到集成电路终端产品销售市场变化、晶圆厂新技术引进计划以及晶圆厂对未来产业发展判断的影响，具有一定的周期性。随着生产线的逐步升级，晶圆制造的复杂程度和工艺量大幅增加。在达到同等芯片制造能力的情况下，晶圆厂薄膜沉积设备的需求和性能也将相应提高。以中芯国际不同工艺逻辑芯片生产线为例，从180nm的8英寸晶圆生产线到90nm的12英寸晶圆生产线，CVD设备的需求量从每月每万片晶圆9.9台增加到42台。 PVD设备的需求量从每月每万片晶圆4.8台增加到24台。需求增加了。 4-5倍，因此国内12英寸生产线的资本支出将直接影响国内薄膜沉积设备的出货需求。
图14：中芯国际产线升级对薄膜设备的需求
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拓晶科技与同类公司财务比较
拓晶科技2021年营业总收入7.58亿元，同比增长73.99%。归属于母公司净利润6800万元，实现扭亏为盈。但扣除非经常性损益1.5亿元后，扣除归属于母公司的净利润。利润-8200万元。总体来看，公司营收实现了高增长，2019-2021年营收复合增长率达73.7%。不过，不断上升的研发费用率仍是限制公司业绩的主要原因。公司2022年前三季度实现营收9.92亿元，同比增长165.19%。归属于母公司净利润2.37亿元，同比增长309.73%。扣除非盈利项目后归属于母公司的净利润为1.12亿元。预计年收入15亿元。 2022年1月30日，公司发布全年业绩预告，实现营业收入16亿元至17.2亿元，较去年同期增长117.69%至126.92%。国内晶圆厂对国产设备的强劲需求支撑了公司业绩，但公司第四季度受到全球半导体景气低迷的影响。
图15：拓晶科技近年营收及归母净利润（万）
从拓晶科技营收结构来看，E公司PECVD设备2020-2022年营业收入分别为4.18/6.75/13.57亿元，同比增长69%/62%/345%（截至2022年） ），占公司主营业务收入的比例。收藏品类，并呈现快速增长趋势； ALD设备营业收入分别为0.02/0.29/0.57亿元，SACVD设备营业收入分别为0.08/0.41/0.82亿元。他们在2021年也贡献了一定的收入，目前整体规模还不是很大。其中，SACVD设备2020年首次实现销售收入。
图16：拓晶科技产品品类营收（亿元）
此外，还选取了北方华创、中微半导体、AMC上海3家半导体前端设备厂商作为对比企业。拓晶公司2021年营收完成跨越式增长，但与国内相对成熟的半导体设备平台公司北方华创相比，公司整体营收规模仍较小。这主要是因为拓晶尚未实现平台布局，业务线相对单一。公司仍处于发展初期，规模较小，规模效应不显着，收入增长空间有限。不过，考虑到2022-2023年国内生产线的扩产进度预计将快于国外。与清洗等其他设备相比，薄膜沉积市场空间较大，目前公司份额较低。预计未来国内生产线的份额将有更大的增长空间。
图17：同类型公司营收状况对比
观察拓晶科技的合同负债和库存情况可以发现，拓晶科技的成品库存为2亿元，而公司的产品合同负债则接近9.3亿元。此外，公司原材料库存4亿元，整体库存20.9亿元。原材料库存意愿较强，库存水平较高反映出公司手头订单充足。设备公司的库存大部分是未转售的在制品和已发货货物。同类公司库存水平均处于高位，未来业绩支撑依然强劲。综合来看，公司可转售资源充足，手头订单充足，对未来市场预期强烈。预计2023年公司收入将继续保持增长。
图18：拓晶公司2018年-合同负债及存货
图19：拓晶科技及同类公司库存分类（单位：亿元）
此外，拓晶科技近期启动了股权激励计划，这也有利于公司的长期发展。公司于2022年10月1日启动股权激励计划（草案），奖励价格为105元，设定绩效考核目标：22年至25年营收不低于15.16/22.74/30.32/37.90亿元，净利润不低于2.53/4.04/5.48/6.58亿元；预计摊销费用总额为5.78亿元，22-26年分别计提0.25/2.84/1.52/0.83/0.35亿元。
从整体财务数据表现来看，2022年对于拓晶科技来说是一个分水岭。市场也基于PECVD设备的优异性能给予了较高的估值水平。未来，公司整体增长逻辑应该考虑更多的ALD和SACVD产品。市场开发能力。
结论
美国升级对中国半导体行业的制裁，进一步控制128层及以上NAND芯片和18纳米及以下DRAM相关设备，这也对拓晶科技造成了间接影响；不过，该公司的存储客户占比小于其逻辑客户，短期存储扩容影响较小。中长期来看，随着美国对中国半导体产业的持续打压，将加速半导体产业的自主控制，特别是设备的进口替代。作为国内薄膜沉积设备领先企业，公司核心产品PECVD和ALD设备产值占半导体设备投资10%以上。公司未来稳定PECVD市场竞争力的同时，SACVD&ALD也将不断取得产业突破，其增长空间也有望进一步拓宽。
PECVD：公司核心产品国内市场占有率仍较低，2021年占比不足6%。公司PECVD已全面覆盖逻辑、DRAM存储、FLASH闪存所有技术节点的通用介质薄膜。积极配合客户完成14nm及10nm以下工艺的产业验证。随着核查进展顺利，增速有望提升。
SACVD：适用于45-10nm沟槽填充，产品矩阵不断完善，2020年客户验证机台增加，预计2023年进入规模化阶段。
ALD：公司率先实现PE-ALD产业化，同时布局-ALD，IPO募资项目将助力大规模产业化进程。
无论从战略意义还是价值空间来看，薄膜沉积都是亟待突破的重要环节之一。目前，拓晶科技已完成部分环节的国产替代；未来，工艺升级、多层化趋势以及新兴工艺将持续带动全球薄膜沉积设备市场有增长空间，建议关注此类公司。
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