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十年立业半导体,正帆科技建功特种气体胜算几何?

程苑芬
2020-08-20 · 08:08
[ 亿欧导读 ] 中国半导体制造日益走向高端,产业链上下游交相辉映,即将诞生改变世界的企业。正帆科技稳扎稳打,技术实力超凡,凭借工艺介质供应系统有望盘踞龙头,若将特种气体做大做强,必将如虎添翼,傲视泛半导体产业链。
硅片,半导体,特种气体,芯片国产,工艺介质

作者:程苑芬

撰文|程苑芬

编辑|常亮

不管是近在眼前的手机电脑,还是远在天外的卫星火箭;不管是小巧别致的电子手表,还是巨型厚重的战舰坦克。人类活动已经离不开半导体

最广为人知的半导体就是芯片,而中国芯片高度依赖进口,这与我国作为全球最大的半导体消费市场形成矛盾。近年来,中国半导体行业迎来爆发,也造就了上下游行业的春天。

这其中,正帆科技(688596)向半导体行业提供标准的工艺环境解决方案,已成为业内少数能实现全流程服务的领先企业。但其“野心”不止步于此,面对泛半导体行业巨量市场空间,它力图构建自身产业链生态,目光锁定高纯特种气体生产,底气何在?

芯片国产不可或缺

中国半导体产业目标是:到2020年能生产40%的自研半导体器材;到2025年达到70%。芯片国产是重中之重。

芯片生产主要在晶圆厂中进行:

“将硅粉研磨成细末,将细末在1400℃的熔炉中熔化并制成圆柱形锭,然后将它们切成薄片,最终得到的产品称为晶圆,晶圆切割的过程就像黄瓜切片一样。最终,几十个矩形电路被刻印在工厂流水线中的每个晶圆上,从晶圆厂,芯片开始进入地球之旅”。

BBC纪录片神作——《半导体如何改变世界》用精良的画面描绘了芯片诞生的美妙历程。

大陆晶圆建厂大潮正在来临。机构预计,2017年到2020年全球将新建62座晶圆厂,而中国大陆将占26座,整体投资额占全球42%。此外,晶圆正在向更大尺寸发展,要求工艺技术快速升级。

半导体产业链热火朝天,新建厂房并升级生产线,纵向上会带来巨额的设备和原料采购需求,横向上则会带动为厂房服务的行业。例如,工艺介质供应系统行业。

那么,何为工艺介质?何为工艺介质供应系统?

工艺介质其实是在原始晶圆片上掺入的“杂质”。半导体得以广泛运用,主要是因为其导电性受掺杂、温度和光照的影响显著。调节“杂质”类型和纯度,就可以使晶圆达到不同的导电性能。

有趣的是,这些“杂质”本身很纯净。例如半导体生产中常用工艺介质有:超纯水、高纯特种气体、高纯化学品等。

一方面,高纯介质极易被污染,所以必须严格控制车间温度、湿度和洁净度;

另一方面,制作芯片的晶圆规格只有8英寸到12英寸,在1000倍显微镜下,芯片电路排布宛如城市鸟瞰图。制作工艺如此精细,对工艺环境要求极其严苛,即使是一颗小灰尘都可能毁掉错综复杂的电路。

这就不难理解工艺介质供应系统的重要性了。它像是生产车间的“管道工”:前端可以连接水、气体等的存储设备,后端可以连接工艺生产设备,将水、气体等输送到车间的各个工作点;也像是“环卫工”:水、气体等运输和使用过程中,需要确保它们不被污染。

工艺介质供应系统在半导体生产中的运用.png

严控微污染 打入中芯国际

对于半导体生产而言,“管道工”和“环卫工”不可或缺,许多企业以此作为立业之本。

目前国内“管道工”和“环卫工”队伍大多规模小、经验匮乏,不具备提供完整解决方案的能力。在下游广阔市场需求的刺激下,必将出现行业龙头一统江湖,其中正帆科技技术优势明显,或可勇立潮头。

水、气体等工艺介质的“污染物”实际上都很微量,像是灰尘颗粒物、空气中的水蒸气甚至微生物,可以说是无处不在,防不胜防。这些“污染物”还会损伤精密仪器、破坏半导体导电性,如何“治污”,对技术提出了极大考验。

而正帆科技核心技术之一——介质供应系统微污染控制技术,做到了严格控制微污染物。例如,公司自主开发的吹扫系统,在传统配置基础上增加缓冲罐,缓冲罐具有加热功能,能更快速去除气体中的水分。

和普通治理污染一样,控制微污染物也需要从污染源头到最终检测达标环环相扣。正帆科技制定出独家的《标准作业程序》,覆盖每项工艺步骤,列示关键工序的图文流程、注意事项及常见问题解决方法,确保了介质供应系统的高标准、优品质。

得益于高超技术和卓越品质,正帆科技在行业树立了良好口碑。成功对接了中芯国际、京东方等国内知名客户,三星半导体、德州仪器等国际品牌客户,其气体供应系统成功打入了中芯国际14纳米制程Fab厂的供应系统。

立业十多年,正帆科技已覆盖工艺介质供应系统全流程服务,成为了业内屈指可数的企业。不过,它并非没有竞争对手,A股市场上另有一家正在加速布局半导体清洗设备的企业——至纯科技(603690),其主营业务正是工艺介质供应系统。

两者角逐十分精彩,至纯科技入行时间略早于正帆科技,且有资本力量加持,但是对比近三年财务数据可以发现,两者总资产实力不相上下,但是近年来正帆科技营业收入大幅领先至纯科技。2019年,正帆科技工艺介质供应系统收入达10.3亿人民币,占主营业务收入87%;而至纯科技该项业务收入仅7.2亿,占主营业务收入73%。

2017-2019正帆科技、至纯科技营业收入对比.png

一方面至纯科技近年来正适当降低工艺介质系统业务营收增速,大力投入清洗设备研发和生产;另一方面也不难看出正帆科技后来居上,压制前者。两家公司都显示出对半导体行业迎来黄金发展期的信心,准备大展拳脚,正帆科技此番进军科创板,资本劣势即能消减,实现“潮平两岸阔,风正一帆悬”。

争上游加码特种气体

与至纯科技酣战之际,它并未忽视构建自身产业链生态,形成差异化优势。不同于至纯科技向下游扩展清洗设备,正帆科技选择向上游进军,生产高纯特种气体。

一来,工艺介质系统业务的客户群体,与高纯特种气体客户群体高度重合,借助原有客户资源和品牌口碑,可以实现业务协同,节约市场开拓成本,加固客户合作关系;

二来,正帆科技早在2015年就已前瞻性地布局了高纯特种气体制备的核心技术,2019 年被中国电子材料行业协会评为“第三届中国电子材料行业电子化工材料专业十强企业”。

半导体国产福音还在继续,正帆科技看到了要害所在。

半导体生产缺少不了“一口气”——特种气体,它被称为我国电子工业的“粮食”。然而,我国特种气体产业同样严重依赖进口,实现国产替代呼声日高。

根据智研咨询统计,2018年我国特种气体工业行业销售收入约584.4亿元,其中电子气体行业销售规模约132.8亿元,占比22.72%。机构预测,2019-2024年中国特种气体市场增速可达12%左右,2024年市场规模将约为1087亿元,保守预计约为915亿元。

市场前景积极向好,但现实中特种气体生产企业却乐观不起来。

特种气体高端领域一直由外资占据,国内特种气体企业规模小、资金不足、技术水平低,出现了产能重置、同质化问题,市场一度陷入低价竞争的恶性循环。

正帆科技就深受其害。尽管它自主生产的高纯特种气体中,砷烷和磷烷已经能够替代进口产品,并且报告期内高纯特种气体营业收入也在逐年上升,但是高纯特种气体毛利率却在逐年下降。

2017-2019正帆科技高纯特种气体收入及毛利率.png

利润逐年消减,研发却要持续投入,即便是能年产20吨砷烷、30吨磷烷的正帆科技都显吃力,何况其他规模更小的特种气体生产企业?如果竞争环境不改善,特种气体国产化将举步维艰。

为了摆脱低价竞争,正帆科技已着手扩大产能,其正式投产了砷烷第二条产线和磷烷产线,并筹集资金投资气体扩产项目,一来可以继续扩大产能,将其在高纯特种气体方面的研发成果悉数释放;二来能够承接原有客户需求和销售能力,与工艺介质供应系统业务合流,优化业务结构、整合上下游产业链。

半导体国产之路不在一朝一夕,整个产业链上的企业都任重道远。当中国半导体制造技术日益走向高端时,工艺介质供应系统、高纯特种气体等技术也在日臻进步,泛半导体产业链上下游交相辉映,即将诞生一批改变世界的企业。正帆科技稳扎稳打,技术实力超凡,凭借工艺介质供应系统有望盘踞龙头,若能将特种气体做大做强,必将如虎添翼,傲视泛半导体产业链。

本文来源于亿欧,原创文章,作者:程苑芬。转载或合作请点击转载说明,违规转载法律必究。

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