打破海外垄断广立微：良率提升工具国产领先自主可控提速发展

更新时间：2023-11-05 作者：米乐体育网页版官网

  广立微成立于2003年，专注于芯片成品率提升以及电性测试检测技术，率先打破国外垄断，按照业务发展可大致分为三个发展阶段：

  1）初创研发期（2003-2010）：2003年企业成立并完成了初代产品：SmtCell、TCMagic、DataExp。2010年，公司研发出第一代可寻址测试芯片设计技术ATCompiler，成为公司的核心技术之一。

  2）发展积累期（2011-2016）：软件方面，公司对EDA软件与测试芯片设计服务一直在升级；硬件方面，2013年推出首款电性测试设备，逐步构建了集成电路良品率提升的一站式解决方案，最高可应用于28nm工艺。打开中国台湾、韩国等境外市场，客户触及三星等国际知名厂商。

  3）高速拓展期（2017-至今）：公司集成电路成品率提升技术应用场景范围延伸至3nm工艺。测试设备方面，公司电性测试设备电流测试精度达pA级，应用场景范围拓展至量产产线。

  软件方面，公司开发适用于FinFET先进工艺的超高密度测试芯片设计软件Dense Array、大数据分析平台DataExp。国内市场增速大幅度的提高，境内营收提升至92%。公司逐步与华虹集团、粤芯半导体、合肥晶合、长鑫存储等国内著名厂商建立长期合作。

  良率提升多点覆盖，丰富产品矩阵构筑完善解决方案。企业来提供EDA软件、电路IP、WAT测试设备和芯片良品率技术提升相结合的完整解决方案：

  1）软件工具授权业务：公司向客户出售测试芯片设计EDA相关软件使用许可，基于类型、数量与使用时长收费，同时有偿提供并解决后续使用技术问题与更新；

  2）软件技术开发业务：针对客户工艺开发的侧重，设计定制化测试芯片，对数据来进行深入分析，提供针对性改善以及后续支持，从而提升芯片良品率；

  3）测试机及配件业务：公司向客户提供用于电性测试快速检测技术的硬件设备，直接销售WAT测试机及相关硬件。

  产品形成联动，长短期均有发力点。公司已形成大数据与云基础平台、分布式关系型数据库、数据开发与智能分析工具的软件产品矩阵，支撑客户及合作伙伴开发数据应用系统和业务应用系统，助力客户实现数字化转型。

  1）大数据与云基础软件：基本的产品为企业级多模型数据管理平台TDH以及基于TDH的云平台TDC；

  2）分布式数据库：分布式交易数据库KunDB以及分布式分析性数据库ArgoDB；

  3）数据分析工具：数据分析开发套件TDS以及智能分析工具Sophon，其中Sophon多数用于金融下游。

  创始人控股权稳固，高比例员工持股保证团队稳定。截至2021年，郑勇军先生直接持有发行人总股本8.03%，通过广立微投资以及广立共创、广立共进股份间接控股42.58%，合计控股50.61%。其中，广立共创与广立共进为员工持股平台，共52名员工持股，占员工总数的31%，共持有公司20.42%股权。

  公司实际控制人郑勇军，为清华大学学士，康奈尔大学工程博士，曾担任PDF Solutions高级工程师、Xilinx INC资深主任工程师，相关行业经验丰富。

  公司高管在海外的相关业内经验深厚：杨慎知曾在PDF Solutions担任工程师，史峥曾在Symmetry Design Systems 担任工程师及项目总监。公司骨干成员来自国内外知名院校，大多为公司服务五年以上，在工程技术与投资管理方面有着非常丰富的经验。

  持续加大研发投入，深化公司技术竞争力。2019年至2021年，公司研发费用率维持在32-40%之间，剔除股份支付费用后复合增长率为60%，2022前三季度公司研发费用率再次大幅度的提高至44%，同比增长67%，根本原因系：

  1）EDA软件开发、WAT设备研发等领域技术门槛较高，培养人才周期较长，公司持续扩大研发人员规模，人工费用增加；

  2）公司持续迭代产品技术，募投方向大多分布在EDA成品率提升技术、测试设备技术、工程设备投入。截至2021年，公司及其子公司拥有境内专利58项，境外专利10项；

  3）2022年公司通过募集资金，补充了现金，积极投入研发，加快产品开发进度。

  基于公司所处行业的高技术壁垒特性，公司始终重视研发团队的建设。从员工构成来看，公司技术人员人数有139人，占公司总员工数的82%，中层技术人员大多在企业具有五年以上的工作经历；从学历来看，公司硕士及博士学历的员工82人，占员工总人数的49%。截至目前，公司研发团队已开发出了包括可寻址测试芯片方案、超高密度测试芯片设计与芯片快速测试技术、快速电性参数测试解决方案等核心技术。

  公司提升集成电路成品率核心技术是业务开展的基础，贡献了超70%的营业收入，因此更看重在原有技术基础上提升成品率和电性测试相关技术的研发与升级，并基于公司EDA软件工具和测试设备等硬件设施，进一步开发并提供客户解决方案和服务，软硬件相结合，打造完整的产品服务生态链，增强市场竞争力。

  1）集成电路成品率提升：主要利用于提升突破EDA成品率技术，完善公司集成电路产品功能与服务体系。其中研发人员薪资及IP使用费占该项目资金69%，购置服务器、测试设备等软硬件设备占20%；

  2）晶圆级测试设备：该项目加强晶圆级测试技术的研发，用于延展芯片测试业务，从WAT测试向CP测试拓展。其中软硬件设备购置费占31%，人员薪资及IP使用费占40%；

  3）集成电路基地项目：该项目主要59%资金用于工程建设，包括，研发人员的薪资占39%；

  行业需求不断扩张，营收利润双双高增。营收方面，2019年至2021年，公司营业收入由0.7亿元增长至2亿元，年均复合增长率达73%。根本原因系：

  1）国内晶圆厂产能扩张快速，公司相关设备需求提升，目前公司共73个项目，计划在建27个；

  2）公司在加深与三星电子、华虹集团等行业龙头合作伙伴关系的基础上，不断丰富客户，行业渗透率不断提升；

  3）国家集成电路产业政策扶持力度加大，享受10%-15%的企业所得税的税收减免优惠，行业发展加速。归母净利润方面，2019年至2021年，公司净利润由0.19亿元增长至0.64亿元，与收入保持同步增长。

  1）测试机及配件营业收入由2019年的0.08亿元增至2021的1.01亿元，2022上半年实现盈利收入0.5亿元，占比由12%提升至64%。2020年以来，公司WAT测试机实现量产，与国内知名晶圆厂商合作，打破该领域国外企业Keysight垄断的局面。

  2）软件技术开发营业收入由2019年的0.3亿元增长至2021年的0.44亿元，占比由40%下降至18%。软件技术业务受国际政治形势以及疫情影响，下游晶圆厂的产线建设放缓，海外服务无法开展，导致营收占比有所下降。

  3）软件工具授权营业收入从2019年的0.26亿元增长至2021年的0.53亿元，占比由39%下降至18%。主要系2020年，公司电性测试设备技术突破实现量产使测试机营收大幅度的增加，导致营收占比增加，营收结构改变。

  以地区来看：公司客户集中于境内，主要有：华虹集团、合肥晶合等，随着国内集成电路产业的发展以及政策减税支持，境内营收占比逐年增长至90%以上。

  公司综合毛利率由2019年的92%降低至2022H1的66%，主要系：公司近年收入结构的变化，在2020年推出量产电性测试设备后获得市场认可，由于测试机及配件的毛利率与软件业务相比较低，所以公司综合毛利率近年呈下降趋势。软件技术开发与软件工具授权的毛利率整体较高，维持在95%以上，其中主要成本为人工成本。测试机及配件的毛利率总体下降，由2019年66%下降至2022H1的48%，主要系：经营成本持续增加，成本主要由测量模块、电气模块、控制模块、连接模块等直接材料组成。

  公司费用总体控制良好，管理费用率由2019年17%降至2022年前三季度的12%，根本原因系报告期内公司业务加快速度进行发展，营业收入快速地增长。销售费用率近年来维持10%，较为稳定。财务费用率，近年持续为负，2022前三季度财务费用为-10%，主要系公司募资后现金较为充足，实行现金管理所致。

  中国半导体市场发荣滋长，销售额占全球比例达30%。全球半导体行业从上世纪八十年代开始发展，经历了三四十年的发展，在2021年销售额达5559亿美元，近十年的复合年平均增长率为6%。

  近年伴随着国际贸易的摩擦，我国重视且持续大力推进半导体芯片行业的全产业链发展，2018年至今我国大陆晶圆产线寸晶圆产线条。

  根据Wind，2010年中国半导体销售额仅1440亿元，占全球销售量的7%，到2021年我国半导体销售额达10458亿元，占全球市场的30%，年复合增长率达22%。

  制程方面，目前世界主流的量产工艺为5-7nm，全球晶圆厂先进工艺已达到3nm，主要为三星电子、台积电；国内目前14nm已经初步量产，中芯国际的领先工艺也已达到8-10nm精度。

  规模方面，2016至2021年，国产集成电路出口量从1318亿元逐年增长至2840亿元，CAGR增速达30%；集成电路产量由1318亿个增长到2840亿个，国自给率由28%提升至33%。我们大家都认为，在技术竞争的背景下，集成电路全产业链的自主可控是必然趋势，从半导体制造到相关设备，再到设计软件均要实现高度自主可控。

  1）芯片设计环节：从技术能力来看，华为海思等Fabless厂商已确定进入世界前列；设计软件方面，华大九天、概伦电子、广立微等EDA厂商也实现了模拟全流程、数字及制造端点工具的突破；

  2）芯片制造环节：国产厂商已经具备世界竞争力，世界营收前十的晶圆厂中，中芯国际位居第五，华虹集团位居第六；设备方面虽然光刻机、涂胶显影设、离子注入等设备替代率较低不足5%，但刻蚀机、清洗机、化学机械抛等设备已经实现约30%的国产化率，同时广立微也在电性测试设备领率打破了海外的垄断；

  3）芯片封装测试环节：我国在封装测试方面竞争力较强，世界营收前十的封装测试厂中，长电科技位居第三、通富微电位居第五，华天科技位居第六。

  2015年，中国政府颁布《中国制造2025》，设定在2025年前实现国内半导体70%自给率的目标。随后设立规模超1000亿元的国家集成电路产业高质量发展投资基金，以及政府地方拨款投资，用政策扶持来辅助发展半导体芯片市场，加强自主研发能力，努力实现自给率目标，提高国际的市场占有率占比。2021年出台的《中央关于制定国民经济与社会持续健康发展第十四个五年规划和二〇三五年远大目标的建议》中，着力于高端芯片设计及先进封装产业升级，实现高端替代，并且给出相应税率的优惠政策。

  良率高低决定商业经济价值，全流程完整检测保障良率提升。良率是芯片制造中的重要指标，晶圆价格固定的情况下，良率越高单颗芯片成本越低。

  晶圆设计制造的每一步都影响着芯片的良率，因此芯片良率提升的重点是对制作的完整过程进行完整有效地监控检测，同时结合制作的完整过程中的数据来进行分析，及时发现问题和潜在风险，并反馈至集成电路制造端和设计端，改进工艺和设计。

  物理检测：通过光学、电子束等方法获取制作的完整过程中的缺陷情况和相关物理参数（如关键尺寸、薄膜厚度等），一般是通过扫描电镜、电子显微镜、光学仪器等设备实现；

  电性检测：在晶圆制造到一定阶段或完成制造环节后，通过对器件或测试结构的电学性能测试，获取相关电学参数，表征工艺状况和芯片成品率。电性检测一般是通过电性测试机配合探针台连接到晶圆实现测试。

  集成电路测试是产品功能实现、成品率提升和成本管理的重要环节，企业具有从测试芯片设计到WAT设备测试到数据分析的全平台提升良率的解决方案。

  测试芯片设计：为了确定最优的制造工艺或寻找影响成品率的因素，芯片制造的过程中需要对电学结构和关键器件进行仔细的检测，基于芯片结构的复杂性，业内采用设计出监控相应器件和风险的测试结构芯片代替产品芯片进行测试。

  另一方面，测试芯片将工艺成品率风险拆解到各自独立的结构中，能够直接找到需要改进的风险点。目前，采用测试芯片技术是业内进行工艺开发、成品率提升的主要方法。测试结果能反映产品芯片中关键器件的特性，以及制造工艺的风险状况。

  在测试过程中，测试芯片占用晶圆的有效面积会随着工艺的成熟慢慢地减少，达量产时仅被放置在产品芯片的间隔区。广立微提供了测试芯片设计的全流程工具，是国内该领域的领先者。

  电性测试设备：芯片的电性测试是对晶片划片槽测试键的测试，在大多数情况下，都是利用晶圆切割道上专门设计的测试结构完成的。电性测试主要是通过电性测量设备的探针将电信号传输给电性测试组件，通常包含该工艺技术平台所有的有源器件、无源器件和特定的隔离结构，从而获得其电性测量值，通过电性参数来监控各步工艺是不是正常和稳定。

  通过在晶片完成制程中进行电性测试结构的组合和测试结果的分析，来监控制程的稳定性及每一道工序之中的异常。公司的晶圆级电性测试设备是采用WAT技术，适用快速并行测试技术实现了对电学参数的快速精确测量

  测试数据分析：芯片数据分析流程大体分为三步：数据识别，数据预处理，数据分析。

  数据图案经过划格、降噪等处理后转换为机器学习可处理的输入信号，经过数据预处理标记提取所需数据，再用获取的测试数据来分析定位良率影响原因，短时间内将所有的测试数据样本整合在一起做出相关模型分析，能够在很大程度上反映出整个产品在设计和工艺制造上的一系列问题，从而帮助设计人员和工厂改善产品的性能和良率。公司的数据分析平台支持测试数据、工艺参数、晶圆缺陷数据及图像等多类型数据导入并进行统一管理。

  行业重视成品率提升，多环节存在巨大市场空间。良率提升对集成电路制造业与EDA设计厂商至关重要，根本原因系：1）成品率关系产品的成败及利润率，提升1%的良率可增加1.5亿美元的收益，可整体提升产品质量与可靠性，2）提高良率减少生产开发周期抢占市场高地，提升厂商竞争力，3）生产线投入成本高，工艺流程复杂，提升良率将大大降低生产成本。

  从市场空间来看，假设我国大陆2025年约300条晶圆生产线测算，国内测试芯片EDA市场规模约40亿元，WAT电性测试设备市场空间约20亿元，半导体行业数据分析软件长期存在约40亿元的市场空间。

  自主研发WAT设备，率先实现国产替代。晶圆测试是集成电路制造、设计环节必备的测试之一，WAT测试是集成电路产线的重要组成部分，属于晶圆产品出货前第一次经过完整的电性测试流程，对测试精度、准度及一致性要求高，行业技术门槛较高。

  2020年，公司自主研发出WAT测试设备进入量产，成为国内唯一具有量产能力的供应商，意味着公司打破Keysight电性测试领域对全球垄断的局面，实现国产化替代，提升晶圆测试技术的国产率进程。

  公司WAT设备产品具有高精度、高自动化及高兼容性的特点，可用于多种测试软件，基于TCL语言的算法编辑，简便地做出test plan并给出测试结果和处理机制，获得国内客户华虹集团、粤芯半导体等大型晶圆厂的认可。

  从市场格局来看，目前电性测试仪器的世界龙头是Keysight，其不仅仅在电性测试仪器领域是全球的技术和规模龙头，在整个电子测量仪器市场的市占率与技术也是全球第一。

  从产品来看，Keysight的设备国际领先，其电流量程覆盖10pA至1A，电流测试精度达0.1fA，电压测试精度达0.1uV；同时Keysight具备多种丰富的EDA软件、其他电子测量仪器设施、分析软件能够给大家提供更加丰富的解决方案。

  公司产品方面，其自主研发的WAT检测设备量产打破了Keysight在国内市场的垄断，虽然整体参数还有一定差距，但在最小电压测量分辨率与最小电流分辨率等主要指标上已经不弱于Keysight，且在成品率提升领域公司实现了全流程的覆盖，具备更完整的解决方案。

  从工艺流程来看，WAT和CP测试主要是针对封测工艺前的晶圆测试，FT测试针对封装后的芯片测试。

  从测试参数来看，WAT测试属于电学性能测试，测试精度较高；CP测试与FT测试为功能测试，测试结果一般仅能体现被测样本的功能是否完整。

  目前公司WAT测试设备已实现量产并在国内多家晶圆厂的量产线上试用，公司后续目标持续拓展高电压、高功率的电性测试设备，扩大运用场景于汽车电子、光伏发电等产业；并拓展其他电性检测技术，由WAT对芯片图形的电性测试拓展至高端CP、FT测试。

  深耕测试芯片EDA软件，实现国际领先测试芯片电路设计的具体方案。公司EDA软件主要专注于测试芯片设计，包括：测试结构设计，外围电路绕线设计及IP电路设计、物理拼接，数据分析。测试结构设计相关软件产品：

  1） SmtCell：集成电路设计中Cell是物理版图最基础的单元，测试芯片与产品芯片相比需要更加多样的单元，来满足各类测试需求，该软件工具可以帮助客户快速完成参数化单元设计，缩短设计周期，目前已用于28nm以下的FinFET工艺节点；

  2） Dense Array：公司创新研发超高密度测试芯片设计及快速测试技术，实现单个测试芯片模块上容纳上百万个待测器件。

  1） TCMagic：是通用型的测试芯片版图自动化设计平台，主要设计传统测试芯片，包括基本单元版图的批量生成、模块级版图自动布局布线、最终版图布局整合，实现高效率，无误差的测试芯片设计；

  2） ATCompiler：平台提供可寻址芯片设计技术，相对于通用型测试芯片，可寻址测试芯片通过寻址电路极大地提高了测试芯片的器件密度，很好地满足了先进工艺产品研究开发和制作的完整过程监控的需求，实现了测试芯片中可容纳的测试结构的数量级提升，大幅度的提升了测试效率。

  1） DataExp：应用于多种集成电路数据分析场景，例如对具体产品的成品率管理，或针对测试芯片、RF、Foundry产线等特定数据的场景。数据分析软件能够挖掘出测试数据中潜在的关键信息，帮助客户分析工艺稳定性，提高研发效率。

  常规测试芯片的测试结构直接连接到焊盘上，随着待测器件的增多，焊盘数量和占用面积大幅度的增加，造成测试结构面积相应减少，测试芯片整体面积利用率低下。公司自主研发的可寻址测试芯片通过引入地址信号和开关电路，用地址线去选择待测器件，用开关电路控制该待测器件的电学信号的通断，来实现一组焊盘对应多个待测器件，大量减少焊盘数量，提升测试芯片面积利用率。

  更进一步，在可寻址技术的基础上，增加集成片上的控制和协调电路实现超高密度测试芯片，能够进一步提升测试效率，为先进工艺中海量测试要求提供了解决方案。公司产品TCMagic 提供常规测试芯片设计功能，ATCompiler、Dense Array搭载公司自主研发的可寻址电路IP，可以在一定程度上完成更高设计密度和测试效率。

  在集成电路持续不断的发展之下，提升良率除了从技术上深入，还需要全产业链的数据分析，因此未来的大数据软件是发展重点。公司基于十多年来支持集成电路行业经验的积累，建立了结合“快捷报表浏览”和“灵活即时性分析”于一体的分析平台（DataExp）：

  1）中心化大数据系统，分布式存储：Fab 在线数据、电性测试、封测数据、R&D等；

  2）支持所有分析种类：测试芯片、良率、缺陷、RF、Autolnk、PAT等；

  软件需求从晶圆制造厂和头部设计企业的客户群体拓展为更广的客户群体，如下游的封测市场以及其他设计企业，进一步拓展市场体量，根据PDF Solution测算，全球半导体数据分析市场存在上百亿美元的市场空间。

  比PDF Solution更优质的商业思路，为下游客户提供更全面的良率提升服务。

  PDF Solution成立于1992年，发展至今慢慢的变成了全球半导体数据分析软件的领先供应商，但其目前主要以项目制的方式提供成品率提升的整体解决方案，不单独授权EDA设计工具。

  相比之下，公司一方面能够为不同成熟度的下游提供软件技术开发服务或提供所需的EDA工具或硬件设备；另一方面在成品率提升环节不仅仅着眼于数据分析软件，而是提供全流程相关的软硬件产品。

  公司在EDA、数据分析两大软件业务的现有基础上，EDA端，一方面持续迭代先进工艺，另一方面横向开拓更多的制造类EDA工具，如 YMS 技术、OPC 技术等，依照我们测算国内制造类EDA整体市场规模约20至30亿元。

  数据端，公司目前的半导体数据分析产品DataExp为离线数据分析，未来公司规划持续向在线数据智能控制方向投入研发。目前公司已着手研发集成电路行业大数据分析平台，进而打通设计、制造、封装流程的数据链，形成的数据分析反馈，进一步提升集成电路人机一体化智能系统水平。

  1）公司目前的软件工具授权业务主要是设计测试芯片的EDA工具，目前国产渗透率较低，在公司技术能力差距不大的背景下，渗透率有望快速提升；

  2）除目前已有EDA点工具外，公司仍在自研新的点工具开发，总价值量有望提升；

  3）除EDA软件外的部分收入来自于数据分析软件，相关收入有望在未来加速增长；

  2）除已有的两款设备外，公司也在积极开发多元化参数的产品，有望覆盖更大的市场；

  1）技术开发服务是公司利用已有的软硬件产品，以及人员的开发经验，为晶圆厂提供一站式服务，整体营收占比比例固定；

  1）对于存在测试芯片测试需求的客户，公司利用自研的晶圆级电性测试设备，为客户提供测试芯片的测试；

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