半导体硅片龙头，引领12英寸国产替代

国内半导体硅片龙头，引领12英寸硅片国产替代：公司为国内半导体硅片的龙头，产品以8英寸和12英寸硅片为主，已在技术上实现12英寸硅片 14nm 及以上逻辑工艺与3D存储工艺的全覆盖和规模化销售，客户涵盖国内外一线主流晶圆厂。随着12英寸产能快速提 高，占营收比例持续提高，盈利能力呈现明显改善趋势。在SOI硅片方面，公司掌握了拥有自主知识产权的SIMOX、Bonding、Simbond等先进制造技术，并通过授权方式掌握了SmartCut制造技术。目前公司8英寸及以下SOI硅片稳定运行，并通过定增投入12英寸SOI硅片，有望打破海外垄断。 定增扩产12英寸硅片，投入SOI硅片研发：公司12英寸硅片产能持续提高，从2018年的10万片/月提高到2021H1年的25万片/月； 2021年末，30万片/月的产线建设已经完成。公司通过定增继续扩产30万片/月的产能，此次扩产以面向20- 14nm 制程应用的12英寸半导体硅片产能扩充为主、兼顾 10nm 及以下制程应用的12英寸半导体硅片产能，预计2024年有望达到60万片/月。另外，通过此次定增公司还将投入研发12英寸SOI硅片，目前12英寸SOI硅片基本被海外垄断，项目实施完成后公司将建立12英寸SOI硅片40万片/年的供应能力。 半导体高景气带动硅片需求上行，国内占比有望持续提高：硅片是最大宗的半导体材料，2020年半导体硅片占据晶圆制造材料35%的份额。在5G、物联网、汽车电子、云计算等需求的带动下，半导体景气持续高涨，半导体硅片市场持续向好。根据SEMI统计，2015年至2021年间，全球半导体硅片市场规模从75亿美元增长至140亿美元，年复合增速约11%。从出货面积来看，根据SEMI统计和预测，2021年全球硅片出货量为142亿平方英寸，较去年增加14.5%，预计2022年/2023年/2024年出货量增幅达6.4%/4.6%/2.9%至148.96/155.81/160.33亿平方英寸。从国内的市场来看，2020年中国大陆半导体硅片市场规模13亿美元 ，2016-2020年均复合增长率为29.17%，高于全球平均水平。随着中国大陆半导体产能占比持续提高，叠加国内硅片企业快速扩产，未来中国大陆半导体硅片占比有望持续提高。 海外巨头长期垄断硅片市场，国产替代前景可期：目前全球半导体硅片大部分被海外厂商垄断，根据IC Insights数据，2020年日本的信越化学 ， 日本盛高 （SUMCO） ， 中国台湾的环球晶圆 ， 德国的Siltronic以及韩国的SK Siltron合计市场份额超过85%。大陆半导体硅片起步较晚，国产化率低，特别是12英寸硅片几乎全部依赖于进口。目前，国内部分厂商如沪硅等已经具备12英寸硅片国产替代能力，通过国内主流晶圆厂验证，产能快速释放，国产替代加速推进。 投资建议：我们预计公司2022年~2024年收入分别为34.36亿元、47.60亿元、64.89亿元，归母净利润分别为2.32亿元、3.72亿元、5.03亿元。参考国内同行立昂微、中晶科技、神工股份2022年的平均PB6.03倍，给予公司2022年PB6.03x估值，对应目标价33.89元，首次覆盖，给予“买入-A”投资评级。 风险提示：市场竞争加剧；下游需求衰减；技术研发不达预期；募投项目不达预期。 1.大尺英寸硅片国产化的领航者 1.1.公司概况：国内半导体硅片龙头 公司成立于2015年12月，是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一，也是中国大陆率先实现12英寸半导体硅片规模化生产和销售的企业。公司的发展历程可以从两个方面着眼：从整体角度看，作为控股型企业，公司通过外延并购进行扩张，于2016-2019年先后收购并整合上海新昇、Okmetic、新傲科技三家子公司，并于2020年在科创版成功上市； 图1：公司历史沿革 公司主要产品为半导体硅片，产品类型涵盖12英寸抛光片及外延片、8英寸及以下抛光片、外延片以及8英寸及以下的SOI硅片。产品主要应用于存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片、功率器件、传感器、射频芯片、模拟芯片、分立器件等领域。 表1：公司产品分类及应用领域 从客户来看，公司客户包含台积电、联电、格罗方德、意法半导体、Towerjazz等国际芯片厂商，以及中芯国际、华虹宏力、华力微电子、长江存储、武汉新芯、长鑫存储、华润微等国内所有主要芯片制造企业。 图2：公司主要客户 公司硅片业务主要通过三个子公司开展： 上海新昇负责12英寸抛光片、外延片，产品主要面向逻辑芯片、存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片等市场领域； Okmetic负责8英寸及以下抛光片、SOI硅片，产品主要面向MEMS、先进传感器和汽车电子等细分市场； 新傲科技负责8英寸及以下外延片、SOI硅片，产品主要面向射频芯片、功率器件等细分市场。 其中，Okmetic与新傲科技的SOI硅片产品应用领域不同，8英寸及以下各尺英寸产品占比也有一定差异。此外，新傲科技于2019年新增受托加工业务，具体为：1）从Soitec采购衬底片，利用SmartCut技术生产SOI硅片并向Soitec销售；2）接受客户委托加工外延片。 增资鑫华半导体，推动上游原材料国产化：2022年1月28号，公司发布公告，拟以人民币0.32亿元增资鑫华半导体。本次增资完成后，公司将持有鑫华半导体1.0323%的股权。 鑫华半导体是国内目前系统掌握高纯半导体级多晶硅提纯技术、并成功量产形成下游批量销售的企业之一，近年来，公司对鑫华半导体的电子级多晶硅材料进行了生产与使用论证，并取得了一定的进展。公司本次参与鑫华半导体的增资，将可实现进一步培育国产电子级多晶硅供应商，推动公司国产化原材料的应用。 表2：子公司相关信息 公司股东国盛集团、产业投资基金、嘉定开发集团、新微集团等均有国资直接或间接持股，截至2021年上半年，公司国资持股比例合计超过50%。其中，国盛集团和产业投资基金持股比例均为20.84%，为公司并列第一大股东，二者不存在一致行动关系，故公司没有实际控制人。 公司与中科院微系统保持紧密合作关系。微系统所既是公司股东新微集团的控股股东，也是公司子公司新傲科技的发起人。公司与微系统所联合成立了高端硅基材料技术研发中心，并且共同承担了多项研究课题，公司研发团队中亦有部分人才来自微系统所。 图3：公司股权结构（截至2022年3月3日） 1.2.财务分析：12英寸营收占比快速提高，各项费用率逐步下降 从公司产品结构来看，8英寸硅片是目前收入主要来源，销量稳步增长，12英寸占比迅速提高。根据公司公告，2021年，8英寸以下半导体硅片（含SOI硅片）收入14.21亿元，同比增长15.78%，占营收比57.59%，主要是由于2021年上半年市场需求增加，同时Okmetic和新傲科技产能较上年同期有所提升，因此200mm及以下半导体硅片（含SOI硅片）销量持续增加。12英寸半导体硅片收入6.88亿元，同比提高117.94%，占营收比27.91%，12英寸占比持续提高，主要由于市场需求增加以及上海新昇的产能逐步扩大，产品规格档次较上年同期进一步提升。 图4：公司营收情况（单位：亿元、%） 图5：公司营收结构（单位：%） 从公司整体营收来看，公司业务发展迅速，收入规模不断扩大，市场份额持续提升。2019-2021年，公司营业收入分别约为14.9亿元、18.1亿元和24.7亿元，占全球市场份额分别约为1.8%、2.3%和2.7%，市场占有率逐步提高。 图6：公司营收及同比增速（单位：亿元） 公司8英寸硅片盈利能力比较稳定，12英寸硅片毛利率明显改善。2019-2021年，公司8英寸硅片毛利率分别为24.44%、21.76%、21.48%，12英寸硅片毛利率分别为-47.96%、-34.82%、-6.17%，公司300mm半导体硅片毛利率总体呈上升趋势，但是毛利率持续为负，主要原因为半导体硅片属于技术、资金和人力多重密集型行业，由于300mm半导体硅片生产设备价格较高，公司生产设备、厂房购建需要投入大量资金，目前产能还处于快速提升阶段。2021年，公司12英寸硅片毛利率-6.17%，呈现明显改善趋势。 从公司整体盈利能力来看，2019-2021年毛利率分别为14.55%、13.10%、15.96%，净利率分别为-6.78%、4.97%、5.90%，在12寸盈利能力明显改善的带动下，公司2021年整体毛利率有所提高。 根据公司公告，2022年1-2月，公司营业收入约5.11亿元，同比增长约51%；实现扣非归母净利润约-806万元，较上年同期减亏约2,376万元，减亏约74%。公司在营收大幅增长的同时，亏损大幅减少，盈利能力持续提高。 图7：公司利润情况 图8：公司毛利率情况 费用方面，销售费用稳中有升，研发费用和财务费用略有降低，管理费用有所升高，随着公司收入规模的增长，整体费用率呈现下降趋势，2021年，公司销售、管理、研发、财务费用率分别为2.84%、14.16%、5.10%、1.92%， 同比分别-15.78pct、-12.43pct、-54.61pct、-29.46pct，各项费用占收入比例明显下降。 图9：公司费用情况 图10：公司费用率情况 2.硅片为芯片制造核心材料，持续受益下游需求成长 2.1.硅片是芯片制造的核心原材料，技术壁垒高 硅片是半导体制造核心原材料：半导体硅片是生产集成电路、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料，是半导体产业链基础性的一环，其核心工艺包括单晶工艺、成型工艺、抛光工艺、外延工艺等，技术专业化程度颇高。通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，可以制成各种半导体器件，目前90%以上的半导体产品使用硅基材料制造。半导体硅片行业属于技术密集型行业，具有研发投入高、研发周期长、研发风险大的特点。 图11：半导体行业产业链 硅片制备流程复杂，技术难度高。半导体产业使用的是单晶硅片，其生产流程为，首先从硅矿中制备多晶硅，多晶硅在单晶炉内的培育生长生成单晶硅棒，单晶硅棒经过切割、倒角、研磨、刻蚀、抛光、清洗等环节，得到硅片成品。制备过程的技术重难点包括硅片纯度、氧含量、表面颗粒、晶体缺陷、表面/体金属含量、翘曲度、平整度、体电阻率等参数的控制。最终产出的硅片需要达到高纯度、低杂质含量、高平坦度的要求，并且具有特定的电学性能。 图12：硅片制备基本流程 单晶硅片是单晶硅棒经由一系列工艺切割而成的，目前制备单晶硅的方法主要有直拉法（CZ法）和悬浮区熔法（FZ法）；该技术的重点在于保证拉制出的硅锭保持极高纯度水平（纯度至少为99.9999999%）的同时，有效控制晶体缺陷的密度。 直拉法：在一个直筒型的热系统用石墨电阻加热，将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化，并保持略高于硅熔点的温度，然后将籽晶插入熔体表面进行熔接，同时转动籽晶，再反转坩埚，籽晶缓慢向上提升，经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程，得到单晶硅。 图13：直拉法基本流程 悬浮区熔法的原理是将圆柱形硅棒固定于垂直方向，利用高频线圈在单晶籽晶和其上方悬挂的多晶硅棒的接触处产生熔区，这两个棒朝相反方向旋转；然后将在多晶棒与籽晶间只靠表面张力形成的熔区沿棒长逐步向上移动进行单晶生长，单晶棒的直径主要由顶部和底部的相对旋转速率控制。相比悬浮区熔法，直拉法成本更低，生长速率较快，更适合大尺英寸（12英寸）单晶硅棒的拉制，目前约85%单晶硅片皆由直拉法制成，主要应用在逻辑，存储器芯片中。悬浮区熔法很适合制作电力电子器件（因为产出的硅片电阻率较高），悬浮区熔法制备的单晶硅占有的市场份额较小（约15%）。 图14：悬浮区熔法单晶生长示意图 按单晶硅棒后续处理的不同工艺，硅片可分为抛光片、外延片、SOI硅片等。 抛光片（PW）：由单晶硅棒经过切割、研磨、抛光等工艺而产出。抛光片应用广泛，目前半导体行业所使用的硅片70%都为抛光片，既可直接用于制作存储芯片与功率器件等半导体器件，又可作为外延