企业聚焦|半导体系列之“小而美”的神工股份

每日财报

芯片制造工艺繁多复杂,其中薄膜沉积、光刻、刻蚀是芯片制造三个主要工艺环节。薄膜沉积是在晶圆上沉积一层待处理的薄膜,而后把光刻胶涂抹在薄膜表面;光刻是把光罩上的图形转移到光刻胶;刻蚀是把光刻胶图形转移到薄膜,去除光刻胶后即完成图形到晶圆的转移。薄膜沉积、光刻、刻蚀至少完成数十次循环后,相关图形逐层转移到晶圆,芯片方能制成。

据了解,硅材料是最重要的半导体制造材料,按照应用场景划分,半导体硅材料可以分为芯片用单晶硅材料和刻蚀用单晶硅材料,半导体硅材料产业规模占半导体制造材料规模的35%以上。

5月12日,推出了《二级市场的红人——光刻胶》一文,重点讲述了光刻胶板块的投资机会,本期重点谈谈硅材料的投资前景。


刻蚀用单晶硅景气度上升

各种硅材料中,刻蚀用单晶硅材料是晶圆制造刻蚀工艺的核心耗材,重要性不言而喻。

《每日财报》注意到,刻蚀过程中硅电极会被逐渐腐蚀并变薄,当硅电极厚度缩减到一定程度后,需用新电极替换以保证刻蚀均匀性,因此硅电极是晶圆制造刻蚀工艺的核心耗材。刻蚀用单晶硅材料通过加工制成刻蚀用单晶硅部件,主要用于制成刻蚀设备上的硅电极。

2018年,全球半导体硅材料市场规模为121.24亿美元,同比增长达31.8%,超过半导体行业整体增速。2019年,随着半导体行业整体景气度下滑,硅片出货量也出现同比下滑,但2020年5G手机将会陆续出现换机潮,有望带动整个行业的景气度上行。

除此之外,物联网、汽车电子也会刺激IC设计公司新产品的放量,从而从需求端刺激硅片投资加速,随着行业景气度回暖,硅片市场规模有望触底回升,刻蚀用硅材料与硅片具备一定配比关系,也将带动刻蚀用硅材料需求回温。

典型公司:神工股份

神工股份也就是锦州神工半导体股份有限公司,成立于2013年,是一家中外合资企业。公司主营业务为集成电路刻蚀用单晶硅材料的研发生产,是国内极少数能够实现大尺寸高纯度集成电路刻蚀用单晶硅材料稳定量产的企业,市场占有率在15%左右,是这一细分领域内的龙头企业。

2016-2018年,随着物联网、智能汽车、人工智能等市场逐步崛起,5G商用进程不断加快,全球半导体集成电路行业处于行业周期上行阶段,行业景气度较高,下游终端市场快速发展,带动了半导体集成电路材料特别是硅材料市场需求增长。公司作为具备核心技术的刻蚀用硅材料生产龙头受益显着,营收和归母净利润均高速增长。

据统计,2016-2018年,公司的营业收入分别达到 0.44亿元、1.26亿元、2.83亿元,三年复合增长率为153%;归母净利润分别为0.11亿元、0.46亿元、1.07亿元,三年复合增长率为216%。


2019年,半导体行业景气度整体下行。神工股份的产品主要销售市场为日本、韩国、美国,2018年以来中美贸易摩擦反复,集成电路产业链的整体需求受到抑制,中国芯片生产线新增投资受到抑制,行业景气度整体下滑,公司于2018年5月关闭美国市场,同时日韩贸易摩擦也对半导体行业景气度造成影响。另一方面,智能手机、数据中心、汽车等终端需求增长乏力、5G 普及未及预期等因素导致半导体行业景气度整体下滑,公司产品销售与半导体行业景气度高度相关,导致公司产品的市场需求出现一定程度下滑。财报显示,公司去年的营收为1.89亿元,归母净利润7695万元,分别同比下滑33.15%和27.80%。

另一个值得注意的问题是公司的毛利率持续向好,成本优势叠加产品结构优化助推毛利率逐年攀升,2016-2019年,公司产品综合毛利率分别为43.73%、55.10%、63.77%和 68.99%。

从各项业务的发展来看,2016-2018年,公司主营业务毛利主要来自于14-15英寸和 15-16 英寸的产品,合计毛利贡献率分别为 71.97%、77.85%和 85.94%,但自 2017 年以来 14-15 英寸产品毛利额占比开始出现回落,2019年的时候,16-19 英寸产品销量上升,对毛利率的贡献率提升。一般而言,单晶硅产品直径越大,对应的技术壁垒越高,单位售价越高。公司大直径产品的质量和生产成本控制良好,良品率较高,对应的毛利率水平较高,随着大直径产品销售占比提升,也相应带动了整体毛利率提升。

整体格局和市场前景

半导体行业发展迅速,不断有先进制程研发成功,具体表现为芯片线宽不断缩小,硅片尺寸不断扩大。芯片线宽已经从65nm逐步发展到45nm、28nm、14nm,目前已实现了7nm 先进制程的技术水平。由于硅片的大小能对集成电路的性能和效率产生较大影响,因此硅片也沿着大尺寸的趋势发展。硅片已经从4英寸、6 英寸、8 英寸发展到 12 英寸,未来向18英寸突破,技术的不断进步带动新材料需求增长。

目前主流的硅片为300mm(12 英寸)、200mm(8 英寸)和 150mm(6 英寸),其中300mm硅片自2009年开始市场份额超过 50%,到 2015年的份额已经达到78%。根据SEMI的推测, 2020年将占硅片市场需求大于 84%的份额。刻蚀用单晶硅材料尺寸必须大于硅片尺寸,12 英寸集成电路所用硅片对应刻蚀用单晶硅材料的尺寸一般大于14 英寸。硅片尺寸越大,技术难度越大,对生产工艺的要求也就越高。

2019年以来,终端市场需求有所放缓,导致半导体材料行业市场规模增速放缓或有所缩减,但长期来看,全球半导体行业仍处于螺旋式上升的发展趋势。

自 2019 年6月开始,全球半导体销售额环比从下滑转为增长,同比跌幅不断收窄。台积电、中芯国际等半导体制造龙头企业单季度收入规模环比恢复增长趋势,半导体行业景气度逐步回暖,由于下游需求传导至上游原材料市场需要一定过程,因此半导体材料市场将略滞后于终端市场出现改善。SEMI预测,随着存储市场投资复苏和大陆新建及扩建产能,2020年全球半导体制造设备销售额将增长 12%,达588亿美元。

刻蚀用单晶硅材料行业的主要参与者多为硅电极制造商。CoorsTek、SK 化学等部分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,其他硅电极制造企业不具备单晶硅材料制造能力或单晶硅材料制造能力较弱,需要从专业单晶硅材料制造企业采购单晶硅材料进行后道加工。

纯度和尺寸是刻蚀用硅材料的重要参数指标,目前神工股份生产的集成电路刻蚀用单晶硅材料纯度为10-11N,量产尺寸最大可达19英寸,产品质量核心指标均达到国际先进水平,可满足7nm先进制程芯片制造刻蚀环节对硅材料的工艺要求。与国外可比公司同类产品相比,公司产品纯度标准高于韩国厂商,其他指标基本一致,达到全球领先水平。


数据来源:神工股份公告

神工股份及有研半导体为专业集成电路刻蚀用单晶硅材料制造企业,细分领域内竞争对手较少。机构预测2020年国内半导体刻蚀设备市场规模将达到33.6亿美元,折合人民币约230亿元,预计同比增长近 30%,神工股份作为参与国际产业链、拥有全球先进技术的刻蚀用单晶硅材料龙头将显着受益,可以简单的说,如果行业整体反弹,那么神工股份的业绩大概率会反弹。

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