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（原标题：深耕半导体设备领域 拓荆科技跨越“0到N”）
证券时报记者 孙宪超
近年来，辽宁省半导体装备产业作为战略性新兴产业快速发展，目前已进入国内第一阵营，成为国内半导体装备产业“第三极”。
在A股市场，以半导体装备为主业的辽宁上市公司中，拓荆科技(688072)是国内专用量产型PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD、超高深宽比沟槽填充CVD及混合键合设备领军企业。截至2024年6月底，拓荆科技已累计承担9项国家重大专项（课题），并被中国半导体行业协会多次评为“中国半导体设备五强企业”。
得益于拓荆科技始终在高端半导体专用设备领域深耕，并专注于薄膜沉积设备和混合键合设备的研发与产业化，公司产品被国内客户高度认可。“截至2024年6月底，公司累计出货超过1940个反应腔，进入超过70条生产线。预计公司2024年全年出货超过1000个反应腔，将创历史新高。”拓荆科技董事长吕光泉表示。
聚焦主业
拓荆科技自2010年成立以来一直专注于高端半导体设备领域，以前后两任董事长为核心的国家级海外高层次专家组建起一支国际化的技术团队，深耕薄膜沉积领域，逐步形成了三大类半导体薄膜设备产品系列（PECVD设备、ALD设备及沟槽填充系列设备），后续拓展了混合键合设备。
“在公司成立之初，依托国家科技重大专项研制了12英寸PECVD设备并推向市场，实现了PECVD设备的产业化应用。在此过程中，公司掌握了PECVD薄膜沉积设备的核心技术，并积累了设备产品从研发到产业化的经验。”吕光泉介绍。
在薄膜沉积设备领域实现了“从0到1”的突破之后，拓荆科技开始逐步形成“从1到N”的产品布局。拓荆科技先后研制并推出了ALD设备、SACVD设备、HDPCVD设备、超高深宽比沟槽填充CVD设备，拓宽了公司薄膜设备产品种类及工艺覆盖面。在薄膜沉积产品之外，面向新的技术趋势和市场需求，拓荆科技还积极布局并成功进军高端半导体设备的前沿技术领域，推出了应用于晶圆级三维集成领域的混合键合设备产品系列。
经过十余年的创新发展，公司PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD、超高深宽比沟槽填充CVD、混合键合等设备产品陆续通过客户验证，进入客户量产线，并不断扩大量产规模。目前，拓荆科技在沈阳、上海和海宁有研发和产业化基地。沈阳一厂研发和生产基地年产能约300―350台套，上海临港一厂研发与产业化基地产能约为80台套，上海临港二厂（正在建设）研发与产业化基地约支撑年产能400台套。拓荆科技现阶段正在规划沈阳二厂产业化基地的建设，为公司后续发展提供产能支撑。建设中的上海临港二厂，预计2025年上半年投入使用。
尤其值得一提的是，拓荆科技聚焦的半导体薄膜沉积设备与光刻机、刻蚀机共同构成芯片制造三大主设备。截至2024年6月底，拓荆科技已先后累计承担9项国家重大专项（课题），并被中国半导体行业协会多次评为“中国半导体设备五强企业”。
成长机遇
近年来，在复杂多变的国际形势及我国持续加大半导体产业政策扶持的背景下，中国半导体产业发展迅速，在半导体技术迭代创新、产业生态等方面均形成良好效果。
“随着数字化、自动化、智能化需求的浪潮迭起，以人工智能、物联网、智能驾驶等为代表的新兴产业创新发展，对半导体芯片的性能和效率提出了更高的要求。”吕光泉说，面对新兴市场需求的不断涌现，高端半导体设备产业需要持续迭代创新，不断提升产品性能，以满足市场对于更高性能、更低功耗、更小尺寸的集成电路需求，同时，也产生了巨大的半导体设备市场空间。
根据国际半导体产业协会(SEMI)统计和预测，2023年全球半导体设备的销售额达1063亿美元，2024年预计增长至1090亿美元，并持续保持增长态势，2025年预计达到1280亿美元的新高。
中国作为全球最大的消费电子市场，对半导体芯片需求量巨大，同时也为半导体设备带来了广阔的市场空间，尤其是在终端市场强劲需求和新兴产业快速发展的拉动下，对半导体设备的需求呈现持续增长的态势。
根据SEMI统计，2023年国内半导体设备销售额为366亿美元，同比增长29%，连续第四年成为全球最大半导体设备市场。
吕光泉表示，在高端半导体设备中，薄膜沉积设备、光刻设备、刻蚀设备共同构成芯片制造三大核心设备，决定了芯片制造工艺的先进程度。薄膜沉积设备所沉积的薄膜是芯片结构内的功能材料层，在芯片制造过程中需求量巨大，且直接影响芯片的性能。由于不同芯片结构所需要的薄膜材料种类不同、沉积工序不同、性能指标不同，相应产生了巨大的薄膜沉积设备市场，2023年晶圆制造设备销售额约占总体半导体设备销售额的90%，达到约960亿美元。而薄膜沉积设备市场规模约占晶圆制造设备市场的22%，由此推算，2023年全球薄膜沉积设备市场规模约为211亿美元。
“我国近年来在半导体设备领域发展较快，但高端半导体设备自给率仍较低，这也为包括拓荆科技在内的国内半导体设备厂商的发展提供了巨大的机遇。”吕光泉表示。
研发投入
目前，拓荆科技成熟产品的核心技术及关键性能指标均已达到国际同类设备先进水平，并在客户端广泛应用，这与拓荆科技不断加大力度推进产品研发及产业化密不可分。
2021年至2023年，拓荆科技研发投入分别为2.88亿元、3.79亿元和5.76亿元，研发投入在营业收入中的占比分别为38.04%、22.21%和21.29%。2024年前三季度，拓荆科技研发投入4.81亿元，同比增长35.73%。
吕光泉介绍，截至2024年6月30日，公司员工总数达到1253人，其中，研发人员506人，占公司员工总数的40.38%；预计2024年人员规模超过1500人。公司将通过实施股权激励、绩效奖金等一系列激励举措，调动员工工作的积极性与创造性，促进公司研发技术团队的稳定性。
“公司已经建立了完善的人才储备及培养体系，不断探索校企合作新机制，已经与国内多所知名高校建立校企联合培养机制，推荐优秀工程师进行在职教育，公司作为省级博士后实践基地，与高校共同联合培养博士后，此外，公司上市后，先后实施了两期股权激励计划。”吕光泉说。
有了完善的人才储备及培养体系，加上逐年增加的研发投入，拓荆科技形成了一系列具有自主知识产权的核心技术，并达到国际先进水平。在薄膜设备方面，公司核心技术广泛应用于主营业务产品中，解决了半导体制造中纳米级厚度薄膜均匀一致性、薄膜表面颗粒数量少、快速成膜、设备产能稳定高速等关键难题，在保证实现薄膜工艺性能的同时，提升客户产线的产能，减少客户产线的生产成本。在混合键合设备方面，公司形成了晶圆高速高精度对准技术、混合键合实时对准技术，实现较高的晶圆键合精度，并提高了设备产能。
据了解，截至2024年6月30日，拓荆科技累计申请专利1279项（含PCT）、获得专利402项。其中，拓荆科技今年上半年新增申请专利74项（含PCT）、新增获得专利45项。
随着拓荆科技先进产品陆续推出，公司业务规模逐步扩大，产品布局逐渐完善，客户认可度持续攀升，产品已成功应用于行业领先集成电路制造企业产线，设备出货量大幅增加。
“截至2024年6月底，公司累计出货超过1940个反应腔，进入超过70条生产线。预计公司2024年全年出货超过1000个反应腔，将创历史新高。”吕光泉表示。
竞争优势
据吕光泉介绍，公司已实现全系列PECVD薄膜材料的覆盖，并持续保持竞争优势，获得批量订单和批量验收，形成规模量产。此外，公司研制并推出了新型PECVD反应腔（pX和Supra-D），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。
拓荆科技自主研发并推出了PE-ALD和Thermal-ALD设备系列产品，均已实现产业化。公司量产的Thermal-ALD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。
“公司SACVD设备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。”吕光泉表示，拓荆科技HDPCVD设备通过客户验证，实现了产业化应用，并持续获得客户订单，目前HDPCVD反应腔累计出货量达到70个。自主研发并推出的超高深宽比沟槽填充CVD产品首台通过客户验证，实现了产业化应用，并获得客户重复订单及不同客户订单，陆续出货至客户端验证。目前与超高深宽比沟槽填充CVD设备相关的反应腔累计出货超过15个。
需要注意的是，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，不能再只依赖缩短工艺极限实现最优的芯片性能和复杂的芯片结构，而是转向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，即应用于三维集成领域的半导体设备。
吕光泉说，应用于三维集成领域的设备是三维集成芯片、Chiplet等芯片堆叠的技术基础，同时也是先进逻辑和先进存储从2D向3D芯片设计架构发展的技术基础，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。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将迎来广阔的市场空间。
拓荆科技自主研发并拓展了混合键合系列设备产品，为三维集成领域的发展提供设备支撑。该设备产品可以实现晶圆对晶圆混合键合和芯片对晶圆混合键合后的键合精度量测，具有超高精度、超高产能和无盲区量测等特点，同时兼容晶圆对晶圆和芯片对晶圆混合键合量测场景，可以解决客户在未来混合键合技术迭代时量测精度不够、产能不足、兼容性不够等难题。
“2023年，拓荆科技的晶圆对晶圆键合设备和芯片对晶圆混合键合前表面预处理设备均顺利通过客户端验证，实现了产业化应用，且均为国产首台，性能表现优异。”吕光泉说，今年上半年，这两款产品均获得客户重复订单，此外，公司新推出的键合套准精度量测产品Crux 300已获得客户订单。
