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1、 http:/ 1/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 Table_main 深度报告 神工股份神工股份(688233) 报告日期:2022 年 3 月 9 日 景气景气向上,半导体硅材料国产替代有望加速!向上,半导体硅材料国产替代有望加速! 神工股份深度报告 table_zw 行业公司研究半导体材料 报告导读报告导读 神工股份作为国内半导体级单晶硅材料龙头,行业景气度滞后于晶圆代工厂投产进度,因此景气周期仍在前期加速阶段,硅材料/硅电极业务成长确定性较强,未来随着景气度的持续改善,业绩端存在持续超预期的可能。 投资要点投资要点 扎实的工艺技术水平构筑高毛利(扎实的工艺技术水平构筑高毛利(
2、65%以上)壁垒以上)壁垒 材料的核心永远是良率、稳定性和一致性的问题材料的核心永远是良率、稳定性和一致性的问题,对对半导体单晶硅材料半导体单晶硅材料也不例也不例外外。神工股份凭借多年的技术积累及市场开拓,在良品率、参数一致性和产能规模等方面均具备较为明显的竞争优势,细分市场占有率不断上升,相关业务毛利率水平常年维持在 65%以上,远高于国内外竞争对手,体现了扎实的工艺基础,高毛利的硅材料业务不仅保障了公司自身造血能力,也为硅零部件、硅片业务提供了现金流的支撑。 国内晶圆代工厂加速扩产,切入硅电极迎来发展黄金机遇期国内晶圆代工厂加速扩产,切入硅电极迎来发展黄金机遇期 硅零部件搭配刻蚀设备使用,
3、定制化属性较高,不同的刻蚀机设备的零部件硅零部件搭配刻蚀设备使用,定制化属性较高,不同的刻蚀机设备的零部件尺寸等都有较大的不同尺寸等都有较大的不同,其其行业特性为:加工工艺难度大、壁垒高,且存在行业特性为:加工工艺难度大、壁垒高,且存在较强的较强的定制化属性和定制化属性和客户认证壁垒。客户认证壁垒。国内晶圆代工厂的加速扩产不仅给半导体设备厂商带来了国产替代的机会,也给作为刻蚀环节的核心耗材的硅电极带来了发展的黄金窗口期,国内硅电极行业有望快速扩容的同时,国内相关厂商亦有望获取更多市场份额,神工股份在硅材料的基础上,加强精密磨削工艺打磨,在产品的平面度、表面颗粒度降低等方面取得进展,硅零部件亦获
4、得部分客户的批量订单,未来 12 英寸客户的认证进度有望成为硅电极业务发展的潜在催化剂。 8 寸轻掺硅片持续投产,远期成长空间打开寸轻掺硅片持续投产,远期成长空间打开 硅片是公司中长期的成长方向之一,神工股份董事长与管理层掌握包含 8 英寸半导体级硅片在内的晶体生长及硅片表面精密加工等多项核心技术。大多数的技术指标和良率已经达到或基本接近业内主流大厂的水准。截至 2021 年上半年,公司“半导体级 8 英寸轻掺低缺陷抛光片”募投项目已完成月产能 5万片的设备安装调试工作,目前按计划以每月 8000 片的规模进行生产,以持续优化工艺;产品已进入客户认证流程,2023 年募投项目月产 15 万片产
5、能验收,客户认证评估通过后公司有望迅速扩产至月产 15 万片规模,公司成长中期空间得到进一步打开。 盈利预测及估值盈利预测及估值 我们认为,神工股份作为国内半导体级单晶硅材料龙头,行业景气度滞后于晶我们认为,神工股份作为国内半导体级单晶硅材料龙头,行业景气度滞后于晶圆代工厂投产进度,因此景气周期仍在前期阶段,硅材料圆代工厂投产进度,因此景气周期仍在前期阶段,硅材料/硅电极业务成长确定硅电极业务成长确定性较强,未来随着景气度的持续改善,有业绩持续超预期的可能性。性较强,未来随着景气度的持续改善,有业绩持续超预期的可能性。我们预计公司 2021-2023 年实现归母净利润为 2.20/3.36/4
6、.76 亿元,对应 EPS 分别为1.30/2.10/2.97 元。对应 2021-2023 年 PE 分别 58.08/37.99/26.86X。总体我们给table_invest 评级评级 买入买入 上次评级 首次评级 当前价格 ¥84.66 LastQuaterEpsLastQuaterEps 单季度业绩单季度业绩 元元/ /股股 3Q/2021 0.43 2Q/2021 0.38 1Q/2021 0.25 4Q/2020 0.27 table_stktrend 公司简介公司简介 公司是国内领先的半导体级单晶硅材料供应商,主营业务为半导体级单晶硅材料的研发、生产和销售。公司核心产品为大尺
7、寸高纯度半导体级单晶硅材料,目前主要应用于加工制成半导体级单晶硅部件,是晶圆制造刻蚀环节所必需的核心耗材。公司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,在刻蚀电极细分领域的市场份额已达13%-15%,广泛应用于国际知名半导体厂商的生产流程。 Table_relateTable_relate 相关报告相关报告 table_research 报告撰写人: 蒋高振,吴若飞 联系人: 吴若飞 证券研究报告 -9%41%91%141%03/01/2105/01/2107/01/2109/01/2111/01/2101/01/22神工股份上证综合指数 table_pa
8、ge 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 2/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 予神工股份 2023 年 40X PE,对应目标市值 190.4 亿元,首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示风险提示 国内晶圆厂扩产不及预期的风险、客户认证不及预期的风险、产能爬坡不及预期、竞争加剧、原材料价格上涨的风险。 财务摘要财务摘要 table_predict (百万元)(百万元) 2020A 2021E 2022E 2023E 主营收入 192.10 479.28 756.10 1064.87 (+/-) 1.86% 149.50% 57.76% 40.8
9、4% 净利润 100.28 220.10 336.55 475.91 (+/-) 30.31% 119.50% 52.91% 41.41% 每股收益(元) 0.63 1.38 2.10 2.97 P/E 127.49 58.08 37.99 26.86 rXqWxX8WnUwV7NcM9PmOoOtRtRkPmMsRjMoPqQ9PqQyRuOpPpNNZpOnQ table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 3/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录正文目录 1. 从硅材料到硅片,半导体材料平台型企业雏形已成从硅材料到硅片,半
10、导体材料平台型企业雏形已成 . 5 1.1. 专注于半导体硅材料的平台型企业 . 5 1.2. 研发驱动,技术护航,高成长持续兑现 . 6 1.3. IPO 进军 8 寸轻掺硅片,股权激励计划彰显信心. 8 2. 半导体材料国产化势在必行,单晶硅材料厂商有望深度受益半导体材料国产化势在必行,单晶硅材料厂商有望深度受益 . 10 2.1. 刻蚀用单晶硅材料工艺难度大,也是刻蚀工艺核心耗材 . 10 2.2. 全球半导体进入高景气周期,硅材料受下游需求拉动市场规模扩张 . 12 2.3. 单晶硅材料自给率低,国内厂商在刻蚀领域实现加速突破 . 15 2.4. 神工大直径产品技术领先,客户粘性加深
11、. 15 3. 国内晶圆厂加速扩产,硅电极厂迎来国产化机遇国内晶圆厂加速扩产,硅电极厂迎来国产化机遇 . 18 3.1. 硅电极是刻蚀机核心耗材,工艺向极端精细化发展 . 18 3.2. 硅电极行业:目前海外垄断,晶圆厂扩产带动国产替代加速 . 19 3.3. 公司硅电极产品进入下游厂商供应链,有望深度受益国产替代 . 20 4. 硅片亟待国产化验证突破,神工发力硅片亟待国产化验证突破,神工发力 8 寸轻掺寸轻掺 . 21 4.1. 大尺寸轻掺杂硅片技术待突破,国内市场潜能巨大 . 21 4.2. 硅片供需矛盾加剧、持续涨价,制造中心向国内转移 . 21 4.3. 中国硅片厂商积极扩产打破国外
12、垄断,神工弥补轻掺低缺陷硅片空白 . 22 5. 盈利预测与估值盈利预测与估值 . 23 5.1. 业务拆分 . 23 5.2. 可比公司估值. 25 6. 风险提示风险提示 . 25 6.1. 国内晶圆厂扩产不及预期风险 . 25 6.2. 客户认证不顺利导致产能爬坡不及预期的风险 . 25 6.3. 竞争加剧的风险 . 25 6.4. 原材料价格上涨的风险 . 25 图表目录图表目录 图 1:神工股份发展历程 . 5 图 2:刻蚀用单晶硅产业链上下游 . 6 图 3:2021 年公司营收大幅增长 . 6 图 4:15 寸以上产品占比逐步提升 . 6 图 5:2021 年公司归母净利润同比增
13、长近 200% . 7 图 6:毛利率与净利率整体上涨 . 7 图 7:三费合计呈下降趋势 . 7 图 8:研发费用占比持续上升 . 7 table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 4/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 9:神工股份股权结构 . 8 图 10:单晶硅材料分类 . 10 图 11:晶圆制造设备成本占比 . 11 图 12:半导体行业需求结构 . 12 图 13:全球半导体市场规模 . 12 图 16:全球半导体材料市场规模 . 12 图 17:全球半导体材料市场结构 . 12 图 14:中国半导体市场规模 . 1
14、3 图 15:晶圆制造成本构成 . 13 图 18:中国半导体材料市场规模 . 13 图 19:中国半导体材料市场结构 . 13 图 20:全球晶圆用硅材料市场规模 . 14 图 21:中国晶圆用硅材料市场规模 . 14 图 22:半导体材料销售额与中国地区占比 . 14 图 23:半导体设备销售额与中国地区占比 . 14 图 24:刻蚀设备行业竞争格局 . 15 图 25:硅片制造行业竞争格局 . 15 图 26:单晶硅材料直径变化 . 17 图 27:硅电极刻蚀工艺示意图 . 18 图 28:硅电极制造流程 . 18 图 29:硅电极打孔工艺 . 19 图 30:全球硅电极市场规模及增长率
15、 . 19 图 31:中国大陆半导体硅片市场规模 . 19 图 32:全球硅片市场规模及增长率 . 22 图 33:硅片价格走势 . 22 表 1:神工股份主要产品与应用领域 . 5 表 2:神工股份 IPO 募投项目 . 9 表 3:公司主要高管与核心技术人员 . 9 表 4:刻蚀用单晶硅与芯片用单晶硅材料对比 . 11 表 5:公司核心技术优势 . 16 表 6:公司客户情况 . 17 表 7:硅电极市场主要参与者 . 20 表 8:重掺杂芯片与轻掺杂芯片对比 . 21 表 9:国内硅片厂商扩产进程 . 23 表 10:公司细分业务收入预测(百万元) . 24 表 11:可比公司估值 .
16、25 表附录:三大报表预测值 . 26 table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 5/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1. 从硅材料到硅片,半导体材料平台型企业雏形已成从硅材料到硅片,半导体材料平台型企业雏形已成 1.1. 专注于半导体硅材料的平台型企业专注于半导体硅材料的平台型企业 神工股份神工股份为为国内领先的国内领先的刻蚀用单晶硅材料刻蚀用单晶硅材料供应商供应商, 技术领跑全行业, 技术领跑全行业。 神工股份成立于 2013年 7 月,主营业务为集成电路刻蚀用单晶硅材料、硅零部件的研发、生产和销售,是国内领先的集成电路刻
17、蚀用单晶硅材料供应商。公司产品主要应用于全球范围内 12 英寸先进制程集成电路制造, 为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之一,2018 年在集成电路刻蚀用单晶硅材料细分领域的市场份额达 13%-15%。 公司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,主要客户包括三菱材料、SK 化学、CoorsTek、Hana、Silfex 等国际知名刻蚀用硅电极制造企业。 图图 1:神工股份发展历程神工股份发展历程 资料来源:神工股份官网、浙商证券研究所 硅材料产品硅材料产品核心技术指标国际先进核心技术指标国际先进,可满足先进制程芯片刻蚀工艺需求,可满足先进
18、制程芯片刻蚀工艺需求。公司生产的集成电路刻蚀用单晶硅材料尺寸范围覆盖 8 英寸至 19 英寸,其中 14 英寸以上产品占比超过 90%,主要产品形态包括硅棒、硅筒、硅环和硅盘,纯度为 10 到 11 个 9,产品质量核心指标达到国际先进水平, 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。 布局刻蚀用硅电极、芯片用硅片业务,打通产业链上下游,受益产业链条一体化。布局刻蚀用硅电极、芯片用硅片业务,打通产业链上下游,受益产业链条一体化。硅电极产品与硅片产品在与刻蚀用单晶硅材料在生产技术、 工艺等方面具有一致性, 公司布局硅电极、硅片业务是顺势而为,可受益于产业链条一体化。公司利用子公
19、司福建精工的精密加工能力,完成从大直径单晶硅材料到硅零部件(硅上电极、硅托环)的生产延伸。目前硅电极产品已逐步批量生产,获得数家 8 英寸、12 英寸集成电路制造厂商的评估机会,通过了国内干法刻蚀机制造商的评估, 并得到集成电路制造厂商的长期批量订单。 硅片业务进入客户认证阶段,业务潜力巨大。 表表 1:神工股份主要产品与应用领域:神工股份主要产品与应用领域 产品类型产品类型 大直径硅棒大直径硅棒 大直径硅筒大直径硅筒 单晶硅盘单晶硅盘 单晶硅环单晶硅环 硅电极硅电极 8 英寸硅片英寸硅片 示意图 资料来源:招股说明书、浙商证券研究所 2013年2015年2016年2017年2019年2020
20、年2022年神工半导体成立参加上海半导体展会获得高新技术企业证书销售额突破1亿新厂区落成,通过中国电子材料行业协会的技术鉴定会科创板上市股权激励草案发布 table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 6/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 2:刻蚀用单晶硅产业链上下游刻蚀用单晶硅产业链上下游 资料来源:招股说明书、浙商证券研究所 1.2. 研发驱动,技术护航,高成长持续兑现研发驱动,技术护航,高成长持续兑现 集成电路产业景气度较高,推动集成电路产业景气度较高,推动 2021 年年公司营收同比增长公司营收同比增长 147%。201
21、9 年、2020 年受全球半导体市场需求下滑,固态存储及智能手机、PC 需求增长放缓,贸易战及新冠疫情影响,公司营业收入增速放缓,神工股份分别实现营收 1.89 亿元、1.92 亿元。2020 年下半年以来,集成电路行业景气度较高,刻蚀机用大直径单晶硅材料订单需求大幅增加,2021年公司实现营收 4.74 亿元,同比增长 147%。 从从结构来看,结构来看,大尺寸大尺寸单晶硅材料营业收入占比单晶硅材料营业收入占比提升提升。2016 年至 2019 年,15-16 寸单晶硅材料分别占营业收入的 39.9%、 43.5%、 55.5%、 58.0%, 16-19 寸单晶硅材料分别占比 15.6%、
22、11.5%、8.6%、19.9%。2016-2020 年,15 寸以下产品营收占比总体呈下降趋势,分别占比44.47%、44.98%、35.91%、22.11%、34.6%。 图图 3:2021 年公司营收大幅增长年公司营收大幅增长 图图 4:15 寸以上产品占比逐步提升寸以上产品占比逐步提升 资料来源:公司年报、浙商证券研究所 资料来源:公司年报、浙商证券研究所 利润率始终维持在高水平,体现出优异的定价能力。利润率始终维持在高水平,体现出优异的定价能力。从利润端来看,公司 2021 年归母净利润水平达到 2.20 亿元, 同比+191.4%, 和收入相比呈现出更大业绩弹性这主要系公司产品结构
23、端,随着大尺寸产品占比提升,综合利润率更高所致根据公司 2020 年年神工股份三菱COORSTEKSKCSOLMICSHANA MATERIALSSILFEX刻蚀用单晶硅材料硅电极制造商LAMTELAPPLIED MATERIALS刻蚀设备供应商芯片制造商TSMCSamsung GlobalSMIC-50%0%50%100%150%200%0123452016年2017年2018年2019年2020年2021年营业收入(亿元)同比增速(%)05000000025000300002016年2017年2018年2019年2020年14英寸以下15-16英寸16-19英寸单晶硅
24、材料硅零部件及其他14-15英寸 table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 7/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 报披露, 其15寸以下/15-16寸/16-19寸产品的毛利率水平分别为59.41%/71.12%/74.79%,利润率水平跟随尺寸的提升而提升。 规模效应与产品结构优化推动毛利率、净利率总体上升。规模效应与产品结构优化推动毛利率、净利率总体上升。2016-2020 年,神工股份通过不断完善工艺,生产效率、良品率提升,单位人工成本和单位制造费用降低,带动毛利率、净利率水平小幅上升。 同时公司市场占有率及行业知名度不断
25、增强, 使得公司议价能力不断提升。2020 年,公司销售产品结构发生变动,开始销售毛利率较低的硅零部件产品,毛利率小幅下跌。 2021Q3, 公司毛利率 65.5%, 与 2020 年 65.2%水平相近; 净利率 48.3%,较 2020 年 52.2%有较大下降,主要系为推进公司半导体级 8 英寸轻掺低缺陷抛光硅片业务发展,研发费用较上年同期有较大增幅。 图图 5:2021 年公司归母净利润同比增长近年公司归母净利润同比增长近 200% 图图 6:毛利率与净利率整体上涨毛利率与净利率整体上涨 资料来源:公司年报、浙商证券研究所 资料来源:公司年报、浙商证券研究所 图图 7:三费合计呈下降趋
26、势三费合计呈下降趋势 图图 8:研发费用占比持续上升研发费用占比持续上升 资料来源:公司年报、浙商证券研究所 资料来源:公司年报、浙商证券研究所 三费合计占比三费合计占比呈下降趋势,呈下降趋势,主要系主要系管理费用管理费用占比下降占比下降。2016-2021Q3,神工股份费用占比分别为 10.1%、8.9%、16.7%、14.9%、7.2%与 3.6%。2016-2021Q3,管理费用占比分别为9.8%、7.4%、16.5%、14.1%、11.9%、5.9%,管理费用占比下降为费用合计占比变动的主要原因。2021H1 年相较于 2020 年无停工损失,管理费用占比下降。 -50%0%50%10
27、0%150%200%250%300%350%01232016年2017年2018年2019年2020年2021年归母净利润(亿元)增速(%)43.7%55.1%63.8%69.0%65.2%65.5%24.2%36.3%37.7%40.8%52.2%48.3%0%10%20%30%40%50%60%70%80%2016年2017年2018年2019年2020年2021Q3销售毛利率销售净利率0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%16.00%18.00%-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%2016年20
28、17年2018年2019年2020年2021Q3销售费用占比管理费用占比财务费用占比费用合计占比0%2%4%6%8%10%12%055402016年2017年2018年2019年2020年2021Q3研发费用(百万元)研发费用占比 table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 8/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 研发费用占比逐年提升,研发费用占比逐年提升,系公司系公司重点布局重点布局芯片用单晶硅产品研发项目芯片用单晶硅产品研发项目,研发投入较高,研发投入较高。2016-2021Q3,公司研发费用分别为 0.0
29、2 亿元、0.05 亿元、0.11 亿元、0.10 亿元、0.18 亿元与 0.34 亿元, 占营业收入的比例分别为 5.51%、 4.11%、 3.86%、 5.25%、 9.32%与 9.88%。2018 年末公司已开始重点布局芯片用硅片产品研发项目,研发投入将不断扩大。 1.3. IPO 进军进军 8 寸轻掺硅片,股权激励计划彰显信心寸轻掺硅片,股权激励计划彰显信心 神工股份公司于 2020 年 2 月 4 日在上海证券交易所科创板上市,公开发行股份 4000 万股,拟筹资 8.67 亿元人民币。本次 IPO 募资用途:8.69 亿元用 8 英寸半导体级硅单晶抛光片生产建设项目。2.33
30、 亿元用于研发中心建设项目。 公司发行后股权结构如下: 图图 9:神工股份股权结构神工股份股权结构 资料来源:Wind、浙商证券研究所 table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 9/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表表 2:神工股份:神工股份 IPO 募投项目募投项目 项目名称项目名称 总总投资额投资额 使用募集资金使用募集资金 投入金额投入金额 IPO 募资项目募资项目 8 英寸半导体级硅单晶抛光片生产建设项目 869.23 869.23 公司拟建设 8 英寸半导体级硅单晶抛光片生产线。项目建设完成并顺利达产后,公司将具备年
31、产 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。 研发中心建设项目 232.77 232.77 公司计划投资建设研发中心,建成后将主要围绕以下方向进行研发工作:超大直径晶体研发、芯片用低缺陷晶体研发、硅片超平坦加工和清洗技术研发、硅片质量评价分析技术研发。 合计合计 1102.00 1102.00 12.00% 资料来源:Wind,浙商证券研究所;单位:百万元 股权激励计划三年业绩考核目标彰显信心股权激励计划三年业绩考核目标彰显信心,增强公司人才实力,增强公司人才实力。2022 年 2 月公司推出股权激励计划,拟通过定向发行的方式向激励对象授予 65
32、 万股限制性股票,授予价格为每股 32.57 元。本次计划业绩考核目标以 2021 年营收或净利润为基数,2022/2023/2024 年实现营收或净利润增长率不低于 30%/69%/120%。本计划涉及激励对象共 72 人,占公司员工总数 209 人的 34.5%,主要包括董事、高级管理人员,核心技术人员,董事会认为需要激励的其他人员。 本次股权激励计划涉及人员范围广, 考核目标月为未来三年营收或净利润复合增速 30%,公司中长期发展信心充足,增强公司人才实力。 表表 3:公司主要高管与核心技术人员:公司主要高管与核心技术人员 姓名姓名 职务职务 简介简介 潘连胜 总经理 董事长 公司创始人
33、, 自公司创始任总经理。 北京航空学院飞机设计专业工学学士, 哈尔滨工业大学金属材料专业工学硕士, 日本早稻田大学材料科学专业工学博士, 曾在航天部第三研究院、 东京三和、 日本东芝等多家公司任工程师、研究员。 袁欣 副总经理 董事 董事会秘书 具有多年采购工作经验, 曾先后于吉林化纤、 长春迪瑞制药、 吉林飞利浦、西门子威迪欧汽车电子认知,2008 年投资创立上海翔凌机电技术有限公司并担任监事。 安敬萍 财务总监 曾于华普天健、 中信证券、 沈阳航空产业集团任职, 拥有丰富的财务管理经验。 山田宪治 技术研发部部长 日本山口大学工学硕士; 先后于日铁电子、 世创日本、 日本神工新技任职,20
34、16 年 9 月起在神工有限工作。 秦朗 技术研发部部长 大连理工大学工学硕士; 先后于浙江天煌、 大连维德、 锦州阳光能源认知;2013 年 7 月起在神工有限工作。 资料来源:招股说明书、浙商证券研究所 table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 10/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 公司公司董事长董事长掌握公司核心技术, 技术团队人员结构稳定。掌握公司核心技术, 技术团队人员结构稳定。 公司高管人员包括潘连胜先生、袁欣女士、安敬萍女士。总经理、董事长潘连胜先生为公司实控人,掌握公司技术核心,在半导体材料行业具有多年工作经验
35、。2013 年 7 月,潘连胜先生创立神工股份,任副董事长、 总经理; 自 2015 年起任神工有限董事长、 总经理, 2018 年 9 月至今任公司董事长、总经理。公司核心技术人员包括潘连胜、山田宪治、秦朗,均具备专业技术背景与丰富行业经验,自 2016 年以来技术团队未发生人员变更,人员结构稳定。 2. 半导体材料国产化势在必行,单晶硅材料厂商有望深度受益半导体材料国产化势在必行,单晶硅材料厂商有望深度受益 2.1. 刻蚀用单晶硅材料工艺难度大,也是刻蚀工艺核心耗材刻蚀用单晶硅材料工艺难度大,也是刻蚀工艺核心耗材 芯片用单晶硅材料制成芯片用单晶硅材料制成的晶圆是半导体芯片制造的基础原材料。
36、的晶圆是半导体芯片制造的基础原材料。半导体单晶硅材料可分为芯片用单晶硅材料和刻蚀用单晶硅材料。 芯片用单晶硅锭经过切片、 研磨、 蚀刻、 抛光、外延(如有) 、键合(如有) 、清洗等工艺步骤,制造成为半导体硅片。芯片制造的过程是通过在硅片上反复循环光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积等前道工艺,改变材料的导电性和构建电晶体结构,最终形成半导体器件。目前,90%以上的芯片与传感器是基于半导体单晶硅片制成。 图图 10:单晶硅材料分类单晶硅材料分类 资料来源:公司官网、浙商证券研究所 半导体级单晶硅材料半导体级单晶硅材料对纯度、精度、清洁度要求较高,工艺复杂、技术难度较高。对纯度、精度、清洁度要求较高,
37、工艺复杂、技术难度较高。原料纯度、 打孔精度与清洁度都决定了芯片的制程能力, 芯片制造对半导体材料均有较高要求。半导体级硅料的纯度至少要求 9 个 9,部分工艺甚至要求 12 个 9 及以上。单晶硅材料生产中需要热场设计、 原材料高纯度化处理, 匹配各类参数并把握晶体成长窗口期以控制固液共存界面形状。同时,产品良品率和参数一致性受人机协调影响。 半导体单晶硅材料晶圆用单晶硅材料刻蚀用单晶硅材料薄膜沉淀光刻刻蚀离子注入化学机械抛光检测封装测试刻蚀用单晶硅(主要为硅电极)刻蚀机芯片集成电路终端加工制造装配芯片制造刻蚀工艺核心设备 table_page 神工股份神工股份(688233)(688233
38、)深度报告深度报告 http:/ 11/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表表 4:刻蚀用单晶硅与芯片用单晶硅材料对比:刻蚀用单晶硅与芯片用单晶硅材料对比 类别类别 微缺陷率微缺陷率 尺寸尺寸 应用领域应用领域 刻蚀用刻蚀用 微缺陷率参数对后续工艺的重要性水平相对较低, 相关指标达到一定标准后即可满足后续先进工艺要求 直径大于特定尺寸芯片用单晶硅片,主流覆盖 13-19 英寸以适用不同型号刻蚀设备 刻蚀硅部件 芯片用芯片用 对微缺陷率参数要求严格, 需控制材料内部微缺陷率保持低水平甚至接近零方能满足后续工艺要求 目前芯片用单晶硅材料主流尺寸为 6 英寸、8 英寸和 12 英寸 晶圆制造
39、资料来源:招股说明书、浙商证券研究所 刻蚀用单晶硅刻蚀用单晶硅是是硅电极生产硅电极生产中重要的基础材料中重要的基础材料,硅电极是晶圆刻蚀工艺核心耗材。,硅电极是晶圆刻蚀工艺核心耗材。刻蚀用单晶硅材料通过加工制成硅电极装备于刻蚀设备, 刻蚀过程中, 硅电极会被逐渐腐蚀变薄,当硅电极厚度缩减到一定程度后,需用新电极替换以保持刻蚀均匀性。刻蚀机销售额约占晶圆制造环节的 24%,是晶圆制造中的关键环节。 图图 11:晶圆制造设备成本占比晶圆制造设备成本占比 资料来源:SEMI、浙商证券研究所 大尺寸硅片趋势大尺寸硅片趋势要求刻蚀用单晶硅材料大径化,要求刻蚀用单晶硅材料大径化,稳定量产大尺寸单晶硅材料的
40、技术壁垒稳定量产大尺寸单晶硅材料的技术壁垒较高。较高。 刻蚀用单晶硅材料尺寸必须大于硅片尺寸。 目前世界范围内先进制程集成电路主要应用 12 英寸硅片, 所对应刻蚀用单晶硅材料的尺寸一般大于 14 英寸, 最大可达 19 英寸。刻蚀用单晶硅材料核心参数包括缺陷密度、元素含量、元素分布均匀性等,在密闭高温腔体内进行原子有序排列并完成晶体生长、 同时控制参数指标是复杂的系统工程, 稳定量产各项参数指标波动幅度较低的单晶硅材料的工艺难度较高。 实现单晶硅材料国产化是实现硅电极、晶圆国产替代的核心要求。实现单晶硅材料国产化是实现硅电极、晶圆国产替代的核心要求。由于刻蚀用单晶硅材料无法自制, 同时且受制
41、于下游晶圆厂制定采购或者刻蚀机厂商制定采购, 大部分硅电极都是海外进口。CoorsTek、SK 化学等部分龙头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刻蚀设备24%光刻机23%薄膜沉积设备18%CMP/表面处理/清洁13%检测设备13%其他沉积设备9%刻蚀设备光刻机薄膜沉积设备CMP/表面处理/清洁检测设备其他沉积设备 table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 12/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 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
42、道加工。 未来的半导体相关零部件和耗材或可能率先出现短缺,产品的纯度、打孔精度、清洁度都决定了芯片制程的能力, 这不是加工中心可以解决的, 因此国内的晶圆厂对半导体材料企业都非常重视。 2.2. 全球半导体进入高景气周期,硅材料受下游需求拉动市场规模扩张全球半导体进入高景气周期,硅材料受下游需求拉动市场规模扩张 5G、人工智能、物联网、人工智能、物联网等应用带动全球半导体进入高景气周期,等应用带动全球半导体进入高景气周期,WSTS 预测预测 2022 年全球年全球半导体市场规模有望达到半导体市场规模有望达到 6015 亿美元。亿美元。半导体可分为集成电路、分立器件、光学光电子和传感器四部分,
43、其中集成电路占比超过 80%。 细分到具体产品来看, 集成电路可分为数字芯片与模拟芯片两部分。WSTS 数据显示,2018 年至 2020 年,全球半导体市场规模从4688 亿美元增长至 4404 亿美元,存储芯片等产品是增长的主要动力。5G、人工智能、物联网等新应用领域的兴起, 有望带动全球半导体市场进入高景气周期。 根据 WSTS 预测,2022 年全球半导体市场规模将达到 6015 亿美元。 图图 12:半导体行业需求结构半导体行业需求结构 图图 13:全球半导体市场规模全球半导体市场规模 资料来源:SEMI、浙商证券研究所 资料来源:WSTS、浙商证券研究所 图图 14:全球半导体材料
44、市场规模全球半导体材料市场规模 图图 15:全球半导体材料市场结构全球半导体材料市场结构 资料来源:SEMI、浙商证券研究所 资料来源:SEMI、浙商证券研究所 存储器28%逻辑芯片26%微处理器16%模拟芯片13%光器件9%分立器件5%传感器3%存储器逻辑芯片微处理器模拟芯片光器件分立器件传感器-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0002018年2019年2020年2021E2022E全球半导体市场规模(亿美元)全球半导体市场规模增速(%)-2%0%2%4%6%8%10%12%14%0100200300
45、4005006007002015年2016年2017年2018年2019年2020年2021E全球半导体材料市场规模(亿美元)增长率(%)05003003504002015年2016年2017年2018年2019年2020年2021E晶圆制造(亿美元)封装材料(亿美元) table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 13/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 半导体材料行业受益于下游需求增长,半导体材料行业受益于下游需求增长,SEMI 预测预测 2021 年全球晶圆制造材料市场规模有年全球晶圆制造材料市场规模有望达
46、到望达到 371 亿美元。亿美元。半导体材料按生产流程可分为晶圆制造材料与封装材料两类,在半导体产业链中占比约为 11%, 近年有上升趋势。晶圆制造材料具体产品包括硅材料、 光刻胶、掩膜板、光刻辅助试剂、化学品、电子气体、靶材、抛光液及抛光垫等。根据 SEMI预测,2021 年全球半导体材料市场规模有望达到 587 亿美元,晶圆制造材料与封装材料分别达到 371 亿美元、216 亿美元,分别占比 63.2%、36.8%。近年来,晶圆制造材料占比存在逐年上涨趋势。根据前瞻产业研究院预测,2022 年中国半导体材料市场规模有望达到 107 亿美元。在晶圆制造材料与封装材料分别占比 63%、37%假
47、设下,晶圆制造材料与封装材料市场规模分别达到 68 亿美元、39 亿美元。 图图 16:中国半导体市场规模中国半导体市场规模 图图 17:晶圆制造成本构成晶圆制造成本构成 资料来源:智研咨询、浙商证券研究所 资料来源:SEMI、浙商证券研究所 图图 18:中国半导体材料市场规模中国半导体材料市场规模 图图 19:中国半导体材料市场结构中国半导体材料市场结构 资料来源:前瞻产业研究院、浙商证券研究所 资料来源:前瞻产业研究院、SEMI、浙商证券研究所 硅材料市场有望与半导体材料市场同步扩张,我们预测目前刻蚀用单晶硅材料市场规模硅材料市场有望与半导体材料市场同步扩张,我们预测目前刻蚀用单晶硅材料市
48、场规模有望达到有望达到 18.4 亿元至亿元至 22.1 亿元。亿元。在晶圆制造材料中,硅材料市场占比约为 37.3%,且近年来有占比提升趋势。在硅材料占比 37.3%假设下,我们预计 2022 年中国硅材料市场规0%5%10%15%20%25%30%35%40%02004006008001,0001,2001,4001,6001,8002015年2016年2017年2018年2019年2020年中国半导体市场规模(亿美元)中国半导体销售额全球占比(%)硅材料37%电子气体13%光掩模13%CMP7%光刻胶配套试剂7%光刻胶5%湿化学品5%溅射靶材3%其他10%硅材料电子气体光掩模CMP光刻胶
49、配套试剂光刻胶湿化学品溅射靶材其他0%2%4%6%8%10%12%14%0204060801001202017年2018年2019年2020年2021年2022E中国半导体材料市场规模(亿美元)中国半导体材料市场规模增速(%)0070802017年2018年2019年2020年2021年2022E中国晶圆制造市场规模(亿美元)中国封装材料市场规模(亿美元) table_page 神工股份神工股份(688233)(688233)深度报告深度报告 http:/ 14/27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 模有望达到 25.5 亿美元,2021 年全球硅材料市场规模达到 13
50、8.3 亿美元。晶圆制造用硅材料中包含了刻蚀用硅材料,根据招股说明书,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%,按照中位数测算公司销量约为231 吨。公司 2018 年单晶硅材料销售收入 2.83 亿元,公司单吨销售价格约为 122.5 万元/吨。 按此价格计算, 1500-1800 吨刻蚀用单晶硅材料市场空间约为 18.4 亿元至 22.1 亿元。 图图 20:全球晶圆用硅材料市场规模全球晶圆用硅材料市场规模 图图 21:中国晶圆用硅材料中国晶圆用硅材料市场规模市场规模 资料来源:SEMI、浙商证券研究所 资料来源:前瞻产业