[专精特新TOP100]神工股份:刻蚀用单晶硅材料龙头 核心技术优势构筑竞争壁垒

[专精特新TOP100]神工股份:刻蚀用单晶硅材料龙头 核心技术优势构筑竞争壁垒
2021年10月15日 14:50 新浪财经

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  出品:新浪财经上市公司研究院

  作者:钟文

  引言:随着我国经济发展进入更加重视质量与创新的新时代,一批“专业化、精细化、特色化、新颖化”的企业逐渐成为我国创新的发源地。资本市场的发展也在与时俱进,北交所设立的核心目标之一就是为“专精特新”中小企业服务。为此,新浪财经推出“专精特新TOP100”系列报道,旨在挖掘一批主营业务聚焦,创新能力强,成长性高,专注于细分市场的小巨人。

  何谓“专精特新”?根据工信部的定义,专精特新“小巨人”企业是“专精特新”中小企业中的佼佼者,是专注于细分市场、创新能力强、市场占有率高、掌握关键核心技术、质量效益优的排头兵企业。

  在近5000家专精特新企业中,神工股份专注于刻蚀用单晶硅材料领域,以13%左右的市占率成为细分市场的龙头。神工股份依靠领先的技术及成熟的工艺,成为全球少数具备规模化制造技术和成本双重优势的企业。同时公司通过募投项目及新建子公司等方式积极向下游单晶硅部件以及大尺寸硅片延伸,拓宽盈利渠道。

  国内刻蚀用单晶硅材料龙头

  招股书显示,神工股份成立于2013 年,主营业务为集成电路刻蚀用单晶硅材料的研发、生产和销售,主要产品为大尺寸高纯度集成电路刻蚀用单晶硅材料(可以简单理解为硅电极的半成品)。公司主要客户包括三菱材料、SK 化学、CoorsTek、Hana、Silfex、WDX等国际知名客户。

  半导体级单晶硅材料是集成电路产业链中重要的基础材料,按照其应用领域划分,主要可分为芯片用单晶硅材料和刻蚀用单晶硅材料 。在刻蚀材料领域,单晶硅材料需要被加工成用于刻蚀机电极的硅零部件,并销售给刻蚀机制造厂商(如北方华创中微公司等)。而在晶圆材料领域,单晶硅需要被加工成符合要求的硅片,最终销售给晶圆制造厂商(如台积电和中芯国际等)。神工股份目前主要向集成电路刻蚀用硅电极制造商销售,经机械加工制成集成电路刻蚀用硅电极,集成电路刻蚀用硅电极是晶圆制造刻蚀环节所必需的核心耗材。

来源:神工股份招股书来源:神工股份招股书

  经神工股份调研估算,目前全球刻蚀用单晶硅材料市场规模约1500吨-1800吨,公司2018年市场占有率约13%-15%,处于行业领先地位。 刻蚀用单晶硅材料细分行业的主要竞争公司包括CoorsTek、SK 化学、有研半导体等,其中CoorsTek、SK 化学等企业为硅电极制造企业,同时具备单晶硅材料制造能力和单晶硅材料加工能力;神工股份和有研半导体为专业集成电路刻蚀用单晶硅材料制造企业,暂未涉及加工环节。

  神工股份能够在细分领域内成为领军者,与公司多年来沉淀的技术与工艺有关。年报显示,大直径单晶硅无尾制造技术、无磁场大直径单晶硅制造技术、固液共存界面控制技术、 等多项技术助力公司核心产品已成功打入国际先进半导体材料供应链体系。

  具体而言,大直径单晶硅无尾制造技术是公司唯一将无尾技术应用于14寸以上单晶硅棒生产的尝试,有助于提高硅棒的有效长度,节省收尾时间,无尾制造技术,节约成本与生产时间。

  关于无磁场大直径单晶硅制造技术,神工股份通过有限元热场模拟分析技术,根据产品技术要求开发相应的热场及匹配工艺,无需借助强磁场系统抑制对流,实现了无磁场环境下大直径单晶硅的制造,有效降低了单位成本。而在一般情况下,当使的坩埚尺寸大于 24 英寸时,大部分市场参与者需要借助强磁场系统抑制对流,以增强生产环境的稳定性,而强磁场系统价格较高,对产品单位生产成本影响较大。

  2020年5月,神工股份使用无磁场直拉法工艺生长出22英寸超大直径单晶硅晶体,处于国际领先地位。研究认为,大尺寸硅片成为未来发展的主流趋势。半导体硅片的直径越大,在单片硅片上可制造的芯片数量就越多,单位芯片的成本随之降低。随着22英寸超大直径单晶硅晶体的成功研发,神工股份进一步构筑了竞争壁垒。

  关于热场尺寸优化工艺,神工股份借助有限元分析技术进行生产环境的模拟测算,通过研发试验,逐步提升了热场设计能力并实现了热场尺寸的优化。目前公司成品晶体直径与热场直径比已提高到0.6-0.7的技术水平,已实现使用28英寸石英坩埚完成19英寸晶体的量产,有效降低了生产投入成本。而对于大部分市场参与者,利用直拉法进行拉晶的过程中,成品晶体直径与热场直径比通常不超过0.5。

  得益于领先的技术与成熟的工艺,神工股份成为全球少数具备规模化制造技术和成本双重优势的企业。2016-2020年、2021年上半年,公司的毛利率分别为43.73%、55.12%、63.77%、68.99%、65.23%和65.29%,整体上大幅提升。

  2016-2020年、2021年上半年,神工股份分别实现营业收入0.44亿元、1.26亿元、2.83亿元、1.89亿元、1.92亿元和2.04亿元,同比分别增长186.03%、123.49%、-33.25%、1.86%和354.8%;分别实现归母净利润0.11亿元、0.46亿元、1.07亿元、0.77亿元、1亿元、1亿元,同比分别增长328.64%、132.43%、-27.8%、30.31%和354.8%。无论是营收和净利润,神工股份最近5年整体上呈大幅增长的趋势。

  2019年,神工股份营收和净利润下降较为明显,主要系市场需求放缓,反全球化趋势明显,中美贸易壁垒使得公司淡出美国市场,同年日本对韩国禁止出口多种关键材料,对韩国高新技术产业精准打击等原因。2020年,公司业绩复苏。2021年上半年,公司继续拓展即“硅零部件”和“半导体大尺寸硅片”两大业务板块,营收和净利润分别实现了354.8%、354.8%的增长。

  2021年上半年,公司继续研发投入为1946万元,同比增长268.5%。2021 年上半年末公司研发人员50人,占比 21.6%,较上年同期增加17人。

  积极布局半导体大硅片

  上文提到,全球刻蚀用单晶硅材料市场规模约1500吨-1800吨,神工股份2018年市场占有率约13%-15%。有研究报告称,全球刻蚀用单晶硅材料市场规模约20亿元人民币。公司2020年的含税收入刚超过2亿元,刻蚀用单晶硅材料收入不到2亿元 ,因此整个细分市场的规模也就在20亿元人民币左右。虽然行业高景气度、芯片国产化替代等因素能提高公司市占率,但细分市场规模终究很有限,因此公司开始向下游单晶硅部件以及大尺寸硅片延伸。

  公告显示,神工股份在福建泉州设立了福建精工全资子公司,负责硅电极的研发、生产及销售,成为国内首家从单晶硅材料到硅部件成品全覆盖的企业。此外,公司于2021 年上半年在锦州建设了硅零部件的加工厂,加强了从单晶硅材料到硅零部件的技术和生产衔接。目前,公司的 8 英寸与 12 英寸半导体刻蚀机用硅零部件已获得部分客户的批量订单,其他12英寸客户的认证流程也在顺利推进中。

  公司还向半导体硅片进军。2020年,神工股份IPO时募资6 亿元用于 8 英寸半导体级硅单晶抛光片生产建设项目,1.75亿元用于研发中心建设项目。招股书显示,8 英寸半导体级硅单晶抛光片生产建设项目达产后,预计将实现每年 180 万片 8 英寸半导体级硅单晶抛光片以及36 万片半导体级硅单晶陪片的产能规模。

  据研究报告,全球半导体硅片市场份额高度集中,国外前五大供应商占据了90%以上的市场份额。随着国产化替代加速,国内半导体硅片将迎来历史机遇。2019年,我国半导体硅片销售额超过了12亿美元,未来的市场规模必然有更大空间,因此神工股份的募投项目进入的是一片“蓝海”。

来源:沪硅产业招股书来源:沪硅产业招股书

  截至 2021年上半年末,神工股份8 英寸半导体级硅单晶抛光片生产建设项目累计投入0.96亿元,进度为16% 。目前,公司已完成每月5万片产能的设备安装和调试,计划以每月8000片的规模进行生产,并持续优化工艺窗口,积极推动客户认证流程。

  值得关注的是,神工股份的8 英寸半导体级硅单晶抛光片生产建设项目也有核心技术支撑-低缺陷晶体生长技术。半年报显示,公司已掌握了包含8英寸半导体硅抛光片在内的半导体硅抛光片生产加工核心技术;大多数的技术指标和良率已经达到或基本接近国际一流大厂的水准,研磨后的硅片各项指标符合规格要求,数据稳定,合格率及良率逐步提升。

附:2021新浪财经“专精特新TOP50”榜单及海报。

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责任编辑:公司观察

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