2022年廣立微研究報告 立足電性檢測-打造高效率成品率提升全流程平臺

2022年廣立微研究報告立足電性檢測_打造高效率成品率提升全流程平臺1、立足電性能檢測，打造高效率成品率提升全流程平臺杭州廣立微電子股份有限公司（以下簡稱“廣立微”或公司）成立于2003年，并于2022年7月在科創(chuàng)板上市，是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的集成電路EDA軟件與晶圓級電性測試設備供應商。公司專注于電性檢測技術(shù)，以高效的電性檢測手段實現(xiàn)芯片成品率提升，形成了軟件工具授權(quán)、技術(shù)開發(fā)和測試機及配三大主業(yè)。在客戶拓展上，已獲得華虹集團、三星電子、粵芯半導體、合肥晶合、合肥長鑫存儲等亞洲主要大型集成電路制造企業(yè)及部分知名集成電路設計企業(yè)的認可，打破了集成電路成品率提升領(lǐng)域長期被國外產(chǎn)品壟斷的局面，實現(xiàn)高質(zhì)量的。公司一直以來專注于以電性測試技術(shù)實現(xiàn)集成電路成品率提升：初創(chuàng)研發(fā)期（2003年至2010年）：聚焦于集成電路成品率提升及電性測試相關(guān)的軟件產(chǎn)品與解決方案，形成初代軟件產(chǎn)品。在設計工具方面，開發(fā)出第一套測試芯片版圖自動化設計工具SmtCell與TCMagic；在數(shù)據(jù)分析工具方面，推出電性數(shù)據(jù)分析軟件DataExp；在核心技術(shù)方面，針對集成電路納米級先進工藝節(jié)點，開發(fā)出第一代可尋址測試芯片設計技術(shù)，并形成相應軟件產(chǎn)品ATCompiler。發(fā)展積累期（2011年至2016年）：實現(xiàn)從測試芯片設計、WAT測試到數(shù)據(jù)分析的集成電路成品率提升一站式解決方案布局。在軟件產(chǎn)品及服務方面，開發(fā)出第二代、第三代可尋址測試芯片設計技術(shù)，推出產(chǎn)品診斷測試芯片設計軟件ICSpider。在測試設備方面，開發(fā)出第一代、第二代晶圓級電性測試設備。公司客戶群體逐步擴大，成功打開了包括中國臺灣、韓國等市場，得到三星電子、力晶科技、旺宏電子等國際知名半導體企業(yè)的認可。高速拓展期（2017年至今）：專注提升多類型、多節(jié)點的先進工藝技術(shù)，開發(fā)出高精度、多應用場景的成品率提升系列產(chǎn)品，產(chǎn)品應用范圍延伸至3nm工藝。在軟件產(chǎn)品及服務方面，開發(fā)出特別適用于FinFET先進工藝的超高密度測試芯片設計軟件DenseArray、大數(shù)據(jù)分析平臺DataExp的alpha測試版等。在測試設備方面，推出第四代晶圓級電性測試設備，電流測試精度達皮安（pA）級，應用范圍由單純研發(fā)正式升級為研發(fā)、量產(chǎn)均能適合使用。公司控股股東為廣立微投資，廣立微投資持有公司16.62%股權(quán)，實際控制人為鄭勇軍先生。鄭勇軍先生直接持有公司6.02%股權(quán)，通過持有廣立微投資99.99%股權(quán)間接控制公司16.62%股份對應的表決權(quán)，通過持有廣立共創(chuàng)31.30%出資并擔任普通合伙人、執(zhí)行事務合伙人間接控制發(fā)行人11.87%股份對應的表決權(quán)，通過持有廣立共進1.00%出資并擔任普通合伙人、執(zhí)行事務合伙人間接控制發(fā)行人3.44%股份對應的表決權(quán)。核心團隊集成電路產(chǎn)業(yè)從業(yè)經(jīng)驗豐富，對行業(yè)具有深刻的理解和認知。公司核心團隊在集成電路行業(yè)從業(yè)多年，具有豐富的產(chǎn)業(yè)積淀。一直以來公司都非常注重人才隊伍的建設，目前已擁有一支高質(zhì)量的研發(fā)團隊，由多位擁有海外先進行業(yè)經(jīng)驗的資深技術(shù)專家?guī)ш?，團隊成員主要來自于康奈爾大學、普渡大學、清華大學、浙江大學等國內(nèi)外知名高校，在EDA軟件開發(fā)、集成電路產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)包分析和集成電路產(chǎn)品性能與成品率提升等方面擁有深厚的項目研發(fā)基礎和豐富實踐經(jīng)驗。營收規(guī)模快速增長，歸母凈利潤保持增長趨勢。2019年、2020年和2021年公司實現(xiàn)營業(yè)收入6614.35萬元、1.24億元和1.98億元，2019-2021年年均復合增長率達73.07%。2022年上半年實現(xiàn)營收0.78億元，同比增長71.54%。2019年、2020年和2021年，公司實現(xiàn)歸屬于母公司所有者的凈利潤分別為1933.09萬元、4987.45萬元和6374.72萬元，與收入保持同步增長態(tài)勢，2022年上半年公司歸母利潤為57.53萬元，去年同期虧損642.15萬元。測試機業(yè)務營收快速增長，營收占比不斷提升。收入機構(gòu)看，公司測試機及配件業(yè)務快速增長，收入占比不斷提升，2021年公司測試機及配件業(yè)務實現(xiàn)1.01收入億元，同比增長225.81%，占營收比重為51%，2022年上半年，公司測試機及配件業(yè)務實現(xiàn)營收0.50億元，同比增長60.72%，營收占比達到64%。軟件授權(quán)和軟件開發(fā)業(yè)務維持高毛利率，測試機業(yè)務占比提升拉低綜合毛利率。2018年至2021年，公司的綜合毛利率分別為91.62%、92.02%、85.25%和76.47%。2020年，公司毛利率同比降低6.77%，主要原因為公司推出的第四代晶圓級電性測試設備獲得市場認可，測試機與配件業(yè)務高速發(fā)展，當年收入達3075.86萬元，同比增長300.31%，而與EDA軟件業(yè)務相比，測試機業(yè)務毛利率較低，因此綜合毛利率有所降低。2021年，公司綜合毛利率下降主要受收入結(jié)構(gòu)變化的影響。2021年公司實現(xiàn)測試機及配件收入1.00億元，毛利率為54.78%，測試機及配件收入占公司營業(yè)收入的比例為50.77%。已進入國內(nèi)外領(lǐng)先半導體企業(yè)供應鏈。經(jīng)過多年的努力，公司的產(chǎn)品和服務已得到國內(nèi)外知名廠商認可，也形成了由行業(yè)龍頭企業(yè)組成的優(yōu)質(zhì)客戶群體，涵蓋三星電子等IDM廠商，華虹集團、長鑫存儲、合肥晶合、粵芯半導體等Foundry廠商以及部分Fabless廠商。2、軟件業(yè)務從研發(fā)走向量產(chǎn)線，市場空間進一步打開2.1、測試芯片設計EDA技術(shù)優(yōu)勢明顯測試芯片設計EDA：可尋址測試和高密度陣列技術(shù)助力實現(xiàn)更高的芯片面積利用效率和測試效率。在測試芯片設計環(huán)節(jié)，公司的EDA軟件可快速實現(xiàn)測試芯片的設計，主要產(chǎn)品包括SmtCell、TCMagic、ATCompiler、DenseArray、ICspider等。其中SmtCell可實現(xiàn)測試結(jié)構(gòu)快速版圖設計，TCMagic、ATCompiler、DenseArray可實現(xiàn)測試結(jié)構(gòu)擺放布局及自動繞線。其中TCMagic提供常規(guī)測試芯片設計功能，ATCompiler、DenseArray搭載公司自主研發(fā)的可尋址電路IP，實現(xiàn)更高設計密度和測試效率的可尋址測試芯片、高密度陣列的設計。SmtCell參數(shù)化單元版圖設計工具，主要用于測試結(jié)構(gòu)設計。參數(shù)化單元的優(yōu)勢在于1）相同結(jié)構(gòu)的單元版圖只需創(chuàng)建一次；2）版圖中幾何圖形的相關(guān)屬性可用參數(shù)來表征；3）單元版圖重復、費時的物理設計過程用參數(shù)賦值來代替。跟傳統(tǒng)的版圖設計工具相比，SmtCell可以帶來設計效率的大幅提升。ATCompiler可尋址測試芯片設計工具，主要用于外圍電路的設計、測試結(jié)構(gòu)的擺放及繞線?？蓪ぶ窚y試芯片設計技術(shù)可實現(xiàn)更高的晶圓面積利用效率。傳統(tǒng)測試芯片因占用面積大，在測量樣本量和成本控制兩個方面已經(jīng)滿足不了先進工藝的需求。公司的可尋址測試芯片技術(shù)通過引入地址信號和開關(guān)電路，用地址線去選擇待測器件，用開關(guān)電路控制該待測器件的電學信號的通斷，來實現(xiàn)一組焊盤對應多個待測器件，大量減少焊盤數(shù)量，提升測試芯片面積利用率。DenseArray超高密度測試芯片設計工具，主要用于外圍電路的設計、測試結(jié)構(gòu)的擺放及繞線，主要設計超高密度測試芯片。隨著集成電路的特征尺寸的減小，器件的密度越來越高，器件性能的統(tǒng)計特性（如標準差）開始發(fā)生變化。同時隨著材料和工藝越來越復雜，軟缺陷的影響也越來越大。這兩個因素會導致百萬分率，甚至是十億分率的異常點對成品率的影響越來越大。因此，測試芯片需要解決兩個關(guān)鍵問題：1）處理百萬直到十億數(shù)量級的大樣本量；2）縮短大樣本量的測試時間。公司DenseArray方案可大幅度提升測量速率，有效地控制測試時間，能夠為先進工藝研發(fā)和成品率提升提供高效率、高精度的測試芯片解決方案。（每片晶圓中上億器件的測試）。ICSpider主要用于設計基于產(chǎn)品版圖的測試芯片。在先進工藝的生命周期中，工藝開發(fā)階段和量產(chǎn)階段物理環(huán)境復雜程度的差異會成為影響成品率的重要風險。具體而言，在工藝開發(fā)階段，工藝優(yōu)化只是針對于該工藝節(jié)點的有限的特定版圖，版圖的物理環(huán)境相對簡單；當進入產(chǎn)品導入和量產(chǎn)階段，版圖的物理環(huán)境變得更加復雜多樣，每個芯片的設計成熟度和對工藝的敏感度均不同，會出現(xiàn)很多在工藝開發(fā)階段未發(fā)現(xiàn)或未重視的各種問題。為解決工藝開發(fā)和產(chǎn)品導入及量產(chǎn)脫節(jié)的問題，公司推出自主研發(fā)的EDA工具ICSpider。在EDA軟件領(lǐng)域，公司的EDA軟件正在從先進工藝端逐步應用至量產(chǎn)端，用戶群也將從研發(fā)部門延伸到量產(chǎn)制造相關(guān)部門，從而持續(xù)擴展EDA軟件的市場應用場景，市場空間大幅擴容。2.2、數(shù)據(jù)分析軟件有望實現(xiàn)高速增長隨著芯片設計集成規(guī)模越來越大，以及工藝制程的復雜化，從設計、制造到封裝測試各環(huán)節(jié)均會產(chǎn)生維度多樣、來源復雜、格式紛繁的海量數(shù)據(jù)，快速存取、關(guān)聯(lián)整合這些數(shù)據(jù)，并從中挖掘出真正的價值，對于產(chǎn)品開發(fā)、成品率提升以及量產(chǎn)管理有著重要意義。鑒于此，公司基于十多年來支持集成電路行業(yè)經(jīng)驗的積累，推出半導體數(shù)據(jù)分析平臺DataExp。公司的數(shù)據(jù)分析平臺DataExp支持測試數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、晶圓缺陷數(shù)據(jù)及圖像等多類型數(shù)據(jù)導入并進行統(tǒng)一管理。DataExp軟件整合了公司十多年沉淀的集成電路數(shù)據(jù)分析經(jīng)驗，配置豐富的數(shù)據(jù)大屏及數(shù)據(jù)分析應用，以滿足集成電路數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域日常查看、監(jiān)控數(shù)據(jù)的需求。公司于2021年推出點工具DE-TMA和DE-General，市場反饋較好。其中，DE-TMA主要用于WAT測試數(shù)據(jù)、RF數(shù)據(jù)分析，DE-General適合通用半導體數(shù)據(jù)分析。公司新布局DE-YMS半導體良率分析與管理軟件進展順利。從市場情況看，在半導體測試數(shù)據(jù)分析軟件市場主要的參與者有Synopsys、Cadence、PDFSolutions等。國內(nèi)市場，得益于下游客戶的國產(chǎn)化需求，我們認為，伴隨著公司在半導體測試數(shù)據(jù)領(lǐng)域產(chǎn)品布局的不斷豐富和完善，半導體數(shù)據(jù)分析類軟件有望迎來快速增長。除對軟件類產(chǎn)品進行授權(quán)銷售外，也提供技術(shù)開發(fā)服務。公司基于自研的軟硬件產(chǎn)品和技術(shù)人員的開發(fā)經(jīng)驗，為客戶提供從測試芯片設計到數(shù)據(jù)分析的全流程服務。目前，公司軟件技術(shù)開發(fā)服務已被境內(nèi)外多家大型集成電路設計企業(yè)所使用。3、測試設備有望快速上量，軟硬件協(xié)同優(yōu)勢明顯3.1、國內(nèi)晶圓廠建廠潮，拉動WAT測試機需求集成電路測試是產(chǎn)品功能實現(xiàn)、成品率和成本管理的重要環(huán)節(jié)，在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)舉足輕重的地位。在集成電路生產(chǎn)過程中，需要進行WAT、CP和FT等測試。其中，WAT和CP測試主要針對封測工藝前的晶圓測試，F(xiàn)T測試針對封裝后的芯片測試。隨著芯片的復雜性和集成度持續(xù)攀升，測試環(huán)節(jié)對產(chǎn)品成品率的監(jiān)控愈發(fā)重要，測試的重要性持續(xù)凸顯。WAT測試設備功能要求高，技術(shù)壁壘高。相對于CP測試，WAT測試對測試精度、準確度和一致性要求更高，例如WAT測試電流測量精度需要達到皮安以下，電壓測量精度需要達到微伏量級，電容測量精度需要達到0.01皮法量級。在先進工藝下需要測試的電性參數(shù)越來越多，對WAT測試設備的生產(chǎn)效率的要求也越來越高。此外，在智能制造的帶動下，EAP系統(tǒng)被各大晶圓廠廣泛采用，WAT測試設備需要能夠跟晶圓廠的EAP系統(tǒng)適配，實現(xiàn)測試自動化。同時，測試設備也要保留軟件靈活性，允許用戶工程師根據(jù)不同測試需求，自由方便地編寫出測試程式。國內(nèi)晶圓廠建廠潮給上游供應鏈廠商帶來發(fā)展契機。為提升晶圓代工的自給率、提升晶圓制造產(chǎn)能，近年來我國開啟晶圓廠“建廠潮”，根據(jù)SEMI的統(tǒng)計，2019年至2024年，我國大陸地區(qū)將新增8個12英寸晶圓廠，占全球新增12英寸晶圓廠數(shù)量的21%。SEMI預計，未來十年，中國大陸的晶圓制造產(chǎn)能的年平均增長率超過10%，遠高于全球的平均增長率3-6%?！敖◤S潮”的出現(xiàn)也為本土的集成電路設備供應商、制造類EDA供應商等一系列為晶圓廠提供產(chǎn)品及服務的廠商提供了快速發(fā)展的契機。根據(jù)我們對國內(nèi)新增晶圓產(chǎn)線的不完全統(tǒng)計，國內(nèi)已公布的12寸產(chǎn)線項目產(chǎn)能合計約150萬片。據(jù)此測算，未來幾年新產(chǎn)線拉動的WAT測試機每年的市場規(guī)模近20億元。而從當前市場格局看，在WAT電性測試設備領(lǐng)域，美國Keysight基本處于市場壟斷地位。公司作為國內(nèi)目前唯一具有量產(chǎn)WAT測試設備能力的供應商，有望受益于大勢。3.2、自研WAT測試機實現(xiàn)公司深耕集成電路成品率提升領(lǐng)域，設計的先進測試芯片具有高面積利用率、高測試效率的優(yōu)勢，但是傳統(tǒng)WAT測試設備卻無法發(fā)揮先進測試芯片的優(yōu)勢，因此公司自2010年開始研發(fā)WAT電性測試設備。公司以集成電路制造業(yè)對精確、快速和自動化的測試需求瓶頸為突破口，經(jīng)過多年的研發(fā)積累和產(chǎn)品迭代，成功研發(fā)出能夠應用于芯片量產(chǎn)線的晶圓級WAT電性測試設備。目前，公司已研發(fā)推出兩個系列的測試設備T4000和T4100S。T4000系列是通用型WAT測試設備，適用于大部分WAT