神工股份：刻蚀机“互补品”

作为国产刻蚀用单晶硅材料的龙头，神工股份凭借15~16英寸的产品获得一众国际主流刻蚀机厂商的青睐。但成也萧何败萧何，其境外市场占比过重，尤其半导体行业极易受到贸易摩擦等影响，除了加大对内出货，丰富和完善产品线也是其应对挑战的策略。

来源 | 经理人传媒旗下《经理人》杂志

■ 本刊记者 / 蒋忻

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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，可分为芯片用单晶硅材料和刻蚀用单晶硅材料。前者主要用于晶圆制造所需硅片，后者则用于加工制成刻蚀设备硅部件，而刻蚀用单晶硅部件是晶圆制造刻蚀环节所需的核心耗材。如图1所示，刻蚀用单晶硅材料主要销售给硅电极制造商，经机械加工为芯片制造刻蚀环节所需的硅电极。由产业链可以看到，刻蚀用单晶硅材料的市场波动受刻蚀机设备需求联动影响。

当地时间7月12日，SEMI 发布报告称，原始设备制造商的半导体制造设备全球总销售额预计将在2022 年达到创纪录的1175亿美元，同比增长14.7%，并预计在2023年增至1208亿美元。从国内视角来看，耐科装备、北京通美、振华风光等近10家半导体设备公司正在IPO。中研普华研究院数据显示，中国大陆市场的半导体设备销售额在2021年达到296.2亿美元，同比增长58%，占全球市场的28.9%，中国台湾地区的半导体设备销售额为249.4亿美元，同比增长45%。

锦州神工半导体股份有限公司（688233.SH；神工股份）于2013年7月创立，专注于集成电路刻蚀用单晶硅材料的研发、生产和销售。2020年2月21日登陆科创板，2021年9月上榜第三批国家级专精特新“小巨人”企业名单。

在今年8月份的投资者活动关系表中，神工股份发布公告称：“根据公开信息，目前美国政府计划在短时期内提高本土集成电路制造产能，台积电、三星、英特尔都加大了在美国本土的投资力度。因此，预计未来1～2年内美国硅材料市场需求向好。除美国市场外，中国大陆、中国台湾地区、韩国、日本等地也在加大集成电路制造产能投资。因此，刻蚀设备出货量预计将继续增加，刻蚀机原厂配套的硅零部件产品需求量也预计将会有相应提升，并传导至公司所在的上游硅材料市场。目前，应用材料（Applied Materials）、泛林集团（Lam Research）的在手订单金额创下历史新高，递延收入仍在攀升，国内中微公司和北方华创的机台出货量也创下历史纪录，也证明了这一趋势。”

神工股份看好未来刻蚀用单晶硅材料市场前景的底气何在？其目前瓶颈又在哪呢？

净出口型材料商

在往期文章《第六种力量——科技互补商业模式下的结构实践》中，《经理人》提出，关于“小巨人”的“专精特新”，与其说是一种认定标准，不如说是“小巨人”企业特有的战略结构。同样，制造业单项冠军企业的9条认定条件，也是一种含有公司主体战略、业务和职能战略功能等在内的混合战略结构。在两类企业的战略结构中，关于“小巨人”的认定中所提到的“专业化”，以及有关制造业单项冠军企业9条认定条件中5次高频率地提到“细分产品（市场）”，都指向了一个明确的方向：为前端的重大客户群体提供专业化生产、服务的配套协作能力。

以神工股份为例，这家公司专注于刻蚀用单晶硅材料，尤其是15～16英寸的大直径单晶硅材料领域佼佼者，该种材料并非“独立产品”，而是为刻蚀机提供的一种“互补品”。如果没有刻蚀设备企业的需求，刻蚀用单晶硅材料也没有存在的意义。虽然在芯片的生产制造环节，该种材料远不如晶圆等核心材料，但却是必不可少的一环。

一般来说，一条晶圆制造新建产线的资本支出占比如下：厂房20%、晶圆制造设备65%、组装封装设备5%，测试设备7%，其他3%。其中晶圆制造设备在半导体设备中占比最大，进一步细分晶圆制造设备类型，光刻机占比30%，刻蚀20%，PVD15%，CVD10%，量测10%，离子注入5%，抛光5%，扩散5%。可以看到，刻蚀机是除光刻机外投资占比最高的设备，刻蚀用单晶硅材料也因此受益，并在该细分赛道中形成激烈的市场竞争格局。

就全球范围来看，刻蚀设备的市场集中度相对较高，集中在日本、韩国和美国，刻蚀设备供应商主要包括泛林集团、东电电子和应用材料，市场份额合计占比超过90%。中微公司和北方华创是国产厂商中的领航者，但合计市占比依然偏小。上述刻蚀设备供应商并不直接生产刻蚀设备硅电极，通常制定其认证的硅电极制造商生产。

客户方面，神工股份主要包括三菱材料、SK化学、CoorsTeK、Hana、Silfex、Trinity、Wakatec、WDX等境外企业，其中三菱材料、SK化学等是全球硅电极的主要供应商。在招股说明书中，神工股份披露，在2016年～2019年H1期间，公司出口上述三大市场的合计业务收入分别为4333.45 万元、12636.58万元、28150.51万元和14074.45万元，占主营业务收入的比例分别为98.05%、100%、99.64%和 99.90%，产品几乎全部用于出口。据国信证券今年4月份数据，全球大直径单晶硅材料市场规模约为3～4亿美元，受益于刻蚀设备出货量的增加以及硅部件需求的提升，预计至2025年市场规模达到5亿美元，5年CAGR 5.85%。从供给端看，刻蚀用单晶硅材料主要参与者为CoorsTek、SK化学等日韩企业，国内神工股份/有研硅合计占比约24%～28%。

为客户服务，是赫尔曼·西蒙提出“客户比竞争更重要”的精髓，这正是神工股份攻占市场的底气所在。主要体现在以下几点：

技术研发方面，该公司在集成电路刻蚀用单晶硅材料领域已掌握无磁场大直径单晶硅制造技术、固液共存界面控制技术、热场尺寸优化工艺等多项核心技术。截至2021年报告期末，其共获得专利授权45项，其中发明专利4项，实用新型专利41项。2020～2021年研发总投入分别为1790.01万元、3497.11万元，分别占比营收比例为9.32%、7.38%。

客户认证方面，下游客户对大直径硅材料及其应用产品有较高质量要求，对供应商选择有较为严格的筛选、考核体系。公司成功进入下游客户供应链体系一般需要经历现场考察、送样检验、技术研讨、需求回馈、技术改进、小批试做、批量生产、售后服务评价等环节，认证过程严格，认证周期较长，一般为3～12个月不等。为了保证高品质产品的稳定供应，一旦通过下游客户的认证，客户会与供应商建立长期稳定的合作关系。

抓住国产替代机遇

必须承认的是，神工股份立足大直径单晶硅材料，所生产的集成电路刻蚀用单晶硅材料纯度为10到11个9，量产尺寸最大可达19英寸，产品质量核心指标达到国际先进水平，核心产品过去几年成功打入国际先进半导体材料供应链体系，并已逐步替代国外同类产品。可以说，这在我国整个半导体产业链中都是独树一帜的。但成也萧何败萧何，境外客户占比过高，也在一定上限制了神工股份向更高的市场规模发展。影响集中在两点：

行业周期性风险。近年来，半导体行业研发周期不断缩短，新技术、新工艺的不断应用导致半导体产品的生命周期不断缩短。目前硅片的主流规格是十二英寸，因此要求干法刻蚀机硅电极的单晶硅材料必须大于十二英寸。根据腔体不同，最大要求达到十九英寸，下一代刻蚀机用硅材料更是达到22英寸以上。根据SEMI数据，2020年全球硅片12英寸占比69%，8英寸占比24%，6英寸及以下占比7%。未来随着新增12英寸晶圆厂不断投产，较长的时间内，12英寸仍将是半导体硅片的主流品种，小尺寸硅片将逐渐被淘汰，但是8英寸短期仍不会被12英寸替代。目前量产硅片止步12英寸，而18英寸硅片迟迟未商用量产。

但不可否认的是，目前神工股份有些过度依赖16英寸及以上大直径硅材料了。从营收贡献来看，2021年神工股份大直径硅材料产品销售总额中，制造难度较大的16英寸以上产品占比达26.32%，该产品的营业收入较2020年增长175.72%，达到11946.56万元，其毛利率也最高为75.82%，其余大直径硅材料，毛利均未超过70%，但也保持在60%上下。

基于行业背景和自身优势，神工股份要跨越行业周期，一是需要横向拓展，丰富产品线。二是加速研发下一代刻蚀机用硅材料。在今年一季度报公告中，神工股份的选择是加大硅零部件、8英寸轻掺片研发，形成“从晶体生长到硅电极完成品制造”完整产业链。“公司加快锦州硅零部件新厂建设，推动22英寸多晶硅材质零部件研发。主动抓住国内刻蚀机‘大型化’趋势，受到多家12英寸IC制造商评估，并获得小批量订单。公司积极切入高质量8英寸半导体轻掺硅片，有望成为业绩增长新引擎。”

境外客户集中度高，受贸易摩擦风险系数高。据2021年年报数据，神工股份的境外地区营收占比近90%，达到39129.52万元，同比增长142.47%；虽然毛比率比上年减少3.13个百分点，依然高达64.72%。比如神工股份2019年1～9月业绩下滑就是中美贸易摩擦、日韩贸易摩擦、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的半导体行业景气度整体下滑而产生的连锁反应。而未来，如果神工股份的对内对外贸易结构依然如此，受上述贸易摩擦风险的系数也依然将随着巨大的不确定性而增大。

在科创板上市后，其实神工股份已经在改善对内贸易结构，比如与中微公司、北方华创等国产厂商增加合作。可以说，国产替代加速将会成为神工股份跨越第二增长曲线的机会。