神工股份欲做半導體級單晶硅材料領域領先者
半導體單晶硅材料供應商錦州神工半導體股份有限公司(簡稱“神工股份”)科創(chuàng)板首發(fā)上市申請近日獲得通過。神工股份以集成電路刻蝕用單晶硅材料為切入點,進入全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈體系,形成了獨特競爭優(yōu)勢。
公司表示,未來將持續(xù)增加研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化投入,逐步進入市場空間更為廣闊的芯片用單晶硅材料市場,致力成為半導體級單晶硅材料領域的領先者。
瞄準單晶硅領域
半導體是現(xiàn)代信息技術的基礎性、先導性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。半導體材料主要應用于晶圓制造與封裝。相關數(shù)據(jù)顯示,2018年全球半導體材料銷售額達519億美元。其中,半導體制造材料市場規(guī)模322億美元,封裝材料市場規(guī)模197億美元。
半導體硅材料主要為單晶硅材料。按照應用場景劃分,半導體硅材料分為芯片用單晶硅材料和刻蝕用單晶硅材料。神工股份目前主營集成電路刻蝕用單晶硅材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,主要產(chǎn)品為大尺寸高純度集成電路刻蝕用單晶硅材料。
招股說明書顯示,神工股份在集成電路刻蝕用單晶硅材料領域已建立完整的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售體系,產(chǎn)品質(zhì)量達到國際先進水平,可滿足7nm先進制程芯片制造刻蝕環(huán)節(jié)對硅材料的工藝要求。公司生產(chǎn)的集成電路刻蝕用單晶硅材料尺寸范圍覆蓋8英寸至19英寸。其中,14英寸以上產(chǎn)品占比超過90%。
在刻蝕設備硅電極制造所需集成電路刻蝕用硅材料細分領域,神工股份在產(chǎn)品成本、良品率、參數(shù)一致性和產(chǎn)能規(guī)模等方面具備較明顯的競爭優(yōu)勢,細分市場占有率不斷上升。公司已成功進入國際先進半導體材料產(chǎn)業(yè)鏈體系。神工股份調(diào)研估算,全球刻蝕用單晶硅材料市場規(guī)模約1500噸至1800噸,公司2018年市場占有率約13%至15%。
招股說明書顯示,神工股份主要客戶包括三菱材料、SK化學、CoorsTek、Hana、Silfex等國際知名刻蝕用硅電極制造企業(yè)。自2015年開始,神工股份量產(chǎn)單晶硅材料尺寸主要為14英寸以上產(chǎn)品,產(chǎn)品主要應用于全球12英寸先進制程集成電路制造,是國內(nèi)極少數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸、高純度集成電路刻蝕用單晶硅材料穩(wěn)定量產(chǎn)的企業(yè)之一。
具備技術優(yōu)勢
半導體級單晶硅材料行業(yè)技術壁壘較高。半導體級單晶硅材料質(zhì)量優(yōu)劣的評價標準主要包括晶體尺寸、缺陷密度、元素含量、元素分布均勻性等一系列參數(shù)指標。實際生產(chǎn)過程中,除了熱場設計、原材料高純度化處理外,需要匹配各類參數(shù)并把握晶體成長窗口期以控制固液共存界面形狀。企業(yè)建立競爭力需要長時間的經(jīng)驗積累及技術積淀。
招股說明書顯示,神工股份突破并優(yōu)化了多項關鍵技術,構建了較高的技術壁壘。公司擁有的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)化工藝等技術處于國際先進水平。公司已成功進入國際先進半導體材料產(chǎn)業(yè)鏈體系,并在相關細分領域形成了全球化優(yōu)勢。
公司主要領先技術成果方面,在無磁場輔助條件下,以28英寸小熱場高良率成長出16英寸以上(晶向指數(shù)100)的超大直徑單晶體;實現(xiàn)量產(chǎn)70-80ohm/cm超窄電阻率、高面內(nèi)均勻性的18英寸單晶體;率先實現(xiàn)19英寸(晶向指數(shù)100)單晶體量產(chǎn);成功研發(fā)業(yè)內(nèi)首批17英寸(晶向指數(shù)111)硅單晶體;成功研發(fā)在無磁場輔助下芯片用的8英寸晶體的低缺陷成長技術等。
此前,中國電子材料行業(yè)協(xié)會對神工股份“半導體刻蝕機用無磁場28吋熱場量產(chǎn)19吋硅單晶技術”的集中評審鑒定中認為,其優(yōu)化了相關熱系統(tǒng)設計、晶體生長工藝,改善了固液界面的控制,實現(xiàn)了無磁場條件下利用28英寸熱系統(tǒng)生長19英寸直拉硅單晶,良品率高、成本低、徑向電阻率均勻性好,并能大規(guī)模穩(wěn)定量產(chǎn)。該技術填補了國內(nèi)空白,達到國際先進水平。
在回復上交所第二輪問詢時,神工股份表示,芯片線寬是芯片制造工藝可達到的最小溝道長度,是集成電路生產(chǎn)工藝先進水平的主要指標。隨著芯片線寬的縮減,芯片制造工藝中對芯片制造所需各類材料的純度要求將更加嚴格,芯片制造任何環(huán)節(jié)極其微小材料雜質(zhì)混入,都會影響芯片的性能及最終的良率水平。芯片制程越小,對刻蝕用單晶硅電極的純度要求更高。
神工股份表示,公司生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及半導體材料學、晶體結構學、熱力學、流體力學、無機化學、自動控制學等多學科知識的綜合運用,技術難度較高。隨著刻蝕用單晶硅材料尺寸擴大,對相關工藝技術、設備、材料的要求越高,生產(chǎn)參數(shù)的定制化設定和動態(tài)控制難度會進一步提升。目前,公司產(chǎn)品量產(chǎn)尺寸最大可達19英寸,2018年度公司14英寸以上刻蝕用單晶硅材料銷售占比達96.13%,公司產(chǎn)品主要應用于12英寸硅片刻蝕,對應的芯片線寬主要為45nm至7nm。公司主要客戶均為全球范圍知名刻蝕用硅電極制造企業(yè)。上述客戶對供應商執(zhí)行嚴格的考察和認證程序,認證周期較長。同時,主要客戶不斷擴大對公司的采購規(guī)模,體現(xiàn)客戶對公司產(chǎn)品質(zhì)量的高度認可。
豐富產(chǎn)品結構
神工股份本次計劃募集資金扣除發(fā)行費用后全部用于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,總投資11.02億元。
具體來看,8英寸半導體級硅單晶拋光片生產(chǎn)建設項目總投資預算8.69億元,具備年產(chǎn)180萬片8英寸半導體級硅單晶拋光片以及36萬片半導體級硅單晶陪片的產(chǎn)能規(guī)模。
神工股份表示,該項目擬利用技術等級更高的單晶生長設備生產(chǎn)單晶硅拋光片。目前,我國8英寸以上半導體級硅單晶拋光片亟待國產(chǎn)化,市場空間較大,行業(yè)前景預期廣闊。該項目是對公司現(xiàn)有產(chǎn)品線的拓展,實施成功后公司將進入芯片用單晶硅片行業(yè)。
研發(fā)中心建設項目總投資預算2.33億元,建成后將主要開展超大直徑晶體、芯片用低缺陷晶體、硅片超平坦加工和清洗技術、硅片質(zhì)量評價分析技術等的研發(fā)。
神工股份表示,未來將進一步提升刻蝕用半導體級單晶硅材料產(chǎn)品的性價比水平,在維護現(xiàn)有市場份額的同時不斷開拓新市場;持續(xù)增加在芯片用半導體級單晶硅材料領域的研發(fā)投入,同時保持與國內(nèi)外下游客戶的密切溝通,為下游客戶提供符合行業(yè)標準且具有較高性價比的芯片用半導體級單晶硅材料。