神工股份：立志解決半導體材料領域卡脖子難題

    近日，工業(yè)和信息化部公示第三批國家級專精特新“小巨人”企業(yè)名單，入圍的東北上市公司并不是很多。在這為數(shù)不多的東北企業(yè)當中，神工股份（688233）榜上有名。

    日前，證券時報社副總編輯王冰洋率證券時報“走進專精特新小巨人”大型系列報道采訪團走進神工股份，對企業(yè)進行實地探訪。

    “作為半導體集成電路行業(yè)的上游企業(yè)，神工股份以半導體級大直徑單晶硅材料為突破口，多年來深耕市場，已成為該細分市場世界范圍內的先進企業(yè)。此次入選國家工信部專精特新小巨人企業(yè)公示名單，標志著神工股份在前沿技術先進性、業(yè)務擴展規(guī)模性以及發(fā)展質量示范性等多方面獲得肯定。”神工股份董事長兼總經(jīng)理潘連勝在接受采訪時介紹。

    行業(yè)景氣持續(xù)上行

    據(jù)了解，神工股份于2013年7月在遼寧錦州創(chuàng)立，專注于集成電路刻蝕用單晶硅材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。目前，神工股份主要有三大板塊業(yè)務，分別是大直徑單晶硅材料、硅零部件和大尺寸硅片。

    神工股份2021年半年報數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，神工股份實現(xiàn)營業(yè)收入2.04億元，同比增長354.8%；實現(xiàn)歸母凈利潤1億元，同比增長415.4%；歸母凈利潤率近50%。

    “從去年開始，半導體行業(yè)整體的景氣度較高，處于上升通道，公司從去年第三季度開始業(yè)績有了明顯的反彈。”據(jù)潘連勝介紹，到今年上半年，公司銷售額已經(jīng)連續(xù)四個季度環(huán)比增長。公司業(yè)績持續(xù)增長主要得益于兩方面：一方面是半導體行業(yè)景氣度的持續(xù)上行，這是核心原因；另一方面是得益于公司前幾年的工藝儲備。例如從設備升級來說，公司更傾向于大型化，特別是15英寸以上的產(chǎn)品，設備的升級和工藝的儲備方向都比較正確。

    據(jù)了解，神工股份大直徑單晶硅材料尺寸主要為14~19英寸，主要銷售給半導體刻蝕設備硅零部件制造商，經(jīng)一系列精密的機械加工制作成為芯片制造刻蝕環(huán)節(jié)所需的核心硅零部件。由于目前硅片的主流規(guī)格是十二吋硅片，因此要求干法刻蝕機硅電極的單晶硅材料必須大于十二吋。根據(jù)腔體不同，最大要求達到十九吋，下一代刻蝕機用硅材料更是達到22吋以上。神工股份成立以來，大直徑單晶硅材料一直是最重要的主營業(yè)務，產(chǎn)品主要出口到日本、韓國和美國等半導體強國。

    潘連勝表示，神工股份的硅零部件業(yè)務拓展同樣處于產(chǎn)品推廣和客戶認證的階段。這部分產(chǎn)品針對的主要目標市場在國內。有兩大類：第一類是國內的刻蝕機廠商、第二類是國內的IC制造客戶。IC制造客戶方面，公司已逐漸推進8英寸客戶的評估，并在去年拿到部分8英寸客戶的批量認證訂單。2021年，公司持續(xù)推進12英寸客戶的評估認證。目前在幾家做CIS芯片和存儲芯片的晶圓廠已經(jīng)進行了評估，進展十分順利，未來期待這些評估認證工作能早日結束。此外，刻蝕機廠商方面的產(chǎn)品推廣也比較順利。

    “相較于2020年，2021年公司硅電極的銷售收入實現(xiàn)了大幅的提升，但相比單晶硅材料的營收來看規(guī)模尚小，所以在整體銷售額的占比提升還不明顯。但硅零部件將來會成長為神工重要的業(yè)務板塊之一。”潘連勝十分有信心地表示。

    另據(jù)潘連勝介紹，公司目前對于8英寸輕摻雜低缺陷硅片的產(chǎn)能規(guī)劃是15萬片/月，廠房設計為30萬片/月，今年年初已實現(xiàn)了5萬片/月產(chǎn)能的設備安裝，目前的產(chǎn)出約為8000片/月。這樣的產(chǎn)能規(guī)劃的節(jié)奏一方面為的是驗證新上設備的性能和工藝的穩(wěn)定性，另一方面也是為了配合客戶評估認證的進展。“我們希望能在盡可能短的時間內打開市場、提高產(chǎn)量，最終能達到月產(chǎn)15萬片的產(chǎn)能規(guī)劃或者更多。”潘連勝說。

    晶體技術優(yōu)勢明顯

    據(jù)潘連勝介紹，神工股份生產(chǎn)的半導體級單晶硅材料純度最高達到11個9，量產(chǎn)尺寸最大可達19英寸，產(chǎn)品質量的核心指標達到國際先進水平，可滿足7nm及以下先進制程的芯片制造刻蝕環(huán)節(jié)對硅材料的工藝要求。公司核心產(chǎn)品過去幾年成功打入國際先進半導體材料供應鏈體系，并已逐步替代國外同類產(chǎn)品，在全球刻蝕電極細分領域的市場份額已達13%~15%，廣泛應用于國際知名半導體廠商的生產(chǎn)流程。

    神工股份的上市募投項目為8英寸半導體級硅單晶拋光片生產(chǎn)建設項目和研發(fā)中心建設項目。神工股份的新穎化在募投項目中體現(xiàn)得尤為明顯：大直徑硅片的生產(chǎn)直接定位于“半導體級8英寸輕摻低缺陷拋光片”，對標國際先進產(chǎn)品，具有較高的技術含量，較高的附加價值和顯著的經(jīng)濟、社會效益，有望為解決國家關鍵細分領域卡脖子的難題做出貢獻。

    在潘連勝看來，跟國內外的同行相比，神工股份最大的競爭優(yōu)勢是晶體技術。晶體技術是半導體材料當中的最基礎部分，晶體的制造必須要控制晶體缺陷，神工股份的競爭優(yōu)勢就在于缺陷控制方面，不論缺陷密度，還是缺陷數(shù)量，神工股份的缺陷控制能力都是比較有競爭力的。尤其在大直徑單晶硅材料方面，晶體越大，神工股份的缺陷控制優(yōu)勢越發(fā)明顯，這也充分說明神工股份晶體技術的先進性。

    為了保持競爭優(yōu)勢，神工股份投入的研發(fā)費用也在逐年增加：2020年全年研發(fā)費用達到1790萬元，較2019年增長80.93%，研發(fā)投入總額占營業(yè)收入比例也從5.25%上漲到9.32%；僅2021年上半年，神工研發(fā)費用已經(jīng)達到1946萬元，超過去年全年總額，研發(fā)投入占營業(yè)收入保持增長。

    “今后，隨著我們的硅零部件業(yè)務、硅片業(yè)務繼續(xù)投入，包括大直徑22英寸以上晶體的研發(fā)投入，公司的研發(fā)費用會保持一個高水平的穩(wěn)定狀態(tài)。”潘連勝說。

    值得一提的是，2020年，神工股份成功生產(chǎn)出直徑達22英寸的單晶體。對此，潘連勝介紹說，22英寸單晶體是應國外大客戶研發(fā)下一代刻蝕機硅零部件的要求而做的技術儲備。眾所周知，當前最高的量產(chǎn)規(guī)模的芯片設計線寬已經(jīng)達到5納米，有些3納米也正在研發(fā)當中。由于設計線寬越來越小，那么在12英寸硅片的領域里需要刻蝕的電路的精確度就更高，所以它的各種溫度參數(shù)，比如說溫度的分布，離子氣體的分布都要更均勻，所以電極就需要做的比較大。也有的是做成一體的，就是把原來的上電極（Showerhead）和外部的OuterRing做成一體，因此需要的單晶體必須很大。

    “22英寸單晶體的成功開發(fā)，對下一代集成電路的刻蝕機有很重要的應用意義，同時對神工股份也有重要的意義。”潘連勝認為，晶體直徑越大，生產(chǎn)難度就越大，因為在空間有限的熱場里，要做出更大的直徑的晶體，難度非常大，涉及到很多的技術難題，比如熱場溫度的不均勻性、超大晶體的直徑控制等。神工攻克了重重的技術難關，最終拉制成功22英寸單晶體，保持了公司技術的領先優(yōu)勢，積累了重要的技術數(shù)據(jù)和工藝，為公司今后技術的進步、業(yè)務成長做一個基礎研究和儲備。放眼全世界范圍內，目前22英寸單晶體都只是在努力嘗試研發(fā)階段，尚未形成批量的生產(chǎn)和銷售。

    證券時報記者在采訪過程中還了解到，神工股份采用“特色化”的工藝技術進行生產(chǎn)，無磁場大直徑單晶硅制造技術、固液共存界面控制技術、熱場尺寸優(yōu)化工藝等技術工藝填補國內空白，均已達到國際先進水平。

    “實際上此次入選國家工信部專精特新小巨人企業(yè)公示名單，標志著神工股份在前沿技術先進性、業(yè)務擴展規(guī)模性以及發(fā)展質量示范性等多方面獲得肯定。”潘連勝說。

    做半導體硅材料領域領先者

    作為一家名副其實的高科技企業(yè)，神工股份自成立以來就一直力求實現(xiàn)高質量發(fā)展。

    “我所理解的高質量是至少在某一個領域，哪怕是很小的細分領域，能夠具有一定的國際競爭力，這才稱得上高質量；另外，在國內某一領域成為龍頭，有一定的帶頭作用，也可稱為高質量。”潘連勝說，高質量就在于競爭力，競爭力除了體現(xiàn)在強大的研發(fā)隊伍以外，更主要是產(chǎn)品的優(yōu)越性和盈利性，以及產(chǎn)品的市場份額。一個有競爭力的企業(yè)最理想的狀態(tài)是高中低端產(chǎn)品都有競爭力，高端產(chǎn)品也能夠做好，低端產(chǎn)品的價格競爭也不害怕。還包括產(chǎn)品質量穩(wěn)定性，優(yōu)質服務、穩(wěn)定出貨、交期及時方面的競爭力等等。

    潘連勝以半導體材料企業(yè)舉例：從高端的材料，比如大直徑22英寸單晶硅材料的研發(fā)，良品率可以走在行業(yè)前列；到稍微小一點的，比如14英寸晶體也能在保持價格競爭力的條件下勝出。國內的很多細分領域里邊，都逐漸涌現(xiàn)出一些具備競爭力的優(yōu)秀企業(yè)，這些企業(yè)現(xiàn)在或將來有望成為國內行業(yè)領先者，有助于一個行業(yè)的健康發(fā)展。

    神工股份以生產(chǎn)技術門檻高，市場容量比較大的輕摻低缺陷拋光硅片為目標。截至目前，神工股份已掌握了包含8英寸半導體級硅片在內的晶體生長及硅片表面精密加工等多項核心技術。具體包括：晶體生長穩(wěn)態(tài)化控制技術、低缺陷單晶生長技術、高良率切片技術、高效化學腐蝕及清洗技術、超平整度研磨拋光技術、硅片檢測評價技術、硅片表面微觀線性損傷控制技術、低酸量硅片表面清洗技術、線切割過程中硅片翹曲度的穩(wěn)定性控制技術等。

    “高質量企業(yè)的第二個標志，是可持續(xù)發(fā)展。”潘連勝進一步闡述說，這既包括產(chǎn)品的研發(fā)能力，基礎工藝技術方面的研究、整體的研發(fā)投入等；也包括人才的培養(yǎng)機制，是不是有合理配置的人才梯隊，人才培養(yǎng)的計劃性和重視程度等?？沙掷m(xù)發(fā)展也是企業(yè)高質量的標志，如果是只是一時的榮光，一時的市場占有率很好，結果后面5年、10年還做同樣產(chǎn)品，沒有研發(fā)、沒有成長，那么肯定算不上是一個高質量的企業(yè)。

    據(jù)證券時報記者了解，神工股份的發(fā)展戰(zhàn)略是緊密圍繞“半導體材料國產(chǎn)化”的國家戰(zhàn)略，成為中國乃至世界半導體材料領域的領先者。自成立伊始，就在積極參與全球化競爭。

    “國內大部分公司都不以海外銷售為主，但神工股份在創(chuàng)立之初就投入海外競爭，去賺海外的錢、去賺半導體強國的錢，海外銷售收入在主營業(yè)務當中的占比達90%以上，這足以令人自豪。”潘連勝說，海外銷售額占比較大，也從另一方面體現(xiàn)出公司的技術優(yōu)勢，充分說明神工股份的產(chǎn)品具有世界一流的競爭力。

    未來，隨著國內半導體行業(yè)的快速發(fā)展，神工股份在國內銷售額比例將會一直提高，從現(xiàn)在的10%左右會逐漸提高到15%、20%、30%、40%、50%……尤其是神工股份新增的兩大事業(yè)板塊——硅零部件、大尺寸硅片如果進展順利，國內銷售額達到50%是很可能實現(xiàn)的，甚至將來會超過國外銷售額。