不管是近在眼前的手機電腦,還是遠在天外的衛(wèi)星火箭;不管是小巧別致的電子手表,還是巨型厚重的戰(zhàn)艦坦克。人類活動已經離不開半導體。
最廣為人知的半導體就是芯片,而中國芯片高度依賴進口,這與我國作為全球最大的半導體消費市場形成矛盾。近年來,中國半導體行業(yè)迎來爆發(fā),也造就了上下游行業(yè)的春天。
這其中,正帆科技向半導體行業(yè)提供標準的工藝環(huán)境解決方案,已成為業(yè)內少數(shù)能實現(xiàn)全流程服務的領先企業(yè)。但其“野心”不止步于此,面對泛半導體行業(yè)巨量市場空間,它力圖構建自身產業(yè)鏈生態(tài),目光鎖定高純特種氣體生產,底氣何在?
芯片國產不可或缺
中國半導體產業(yè)目標是:到2020年能生產40%的自研半導體器材;到2025年達到70%。芯片國產是重中之重。
芯片生產主要在晶圓廠中進行:
“將硅粉研磨成細末,將細末在1400℃的熔爐中熔化并制成圓柱形錠,然后將它們切成薄片,最終得到的產品稱為晶圓,晶圓切割的過程就像黃瓜切片一樣。最終,幾十個矩形電路被刻印在工廠流水線中的每個晶圓上,從晶圓廠,芯片開始進入地球之旅”。
BBC紀錄片神作—;—;《半導體如何改變世界》用精良的畫面描繪了芯片誕生的美妙歷程。
大陸晶圓建廠大潮正在來臨。機構預計,2017年到2020年全球將新建62座晶圓廠,而中國大陸將占26座,整體投資額占全球42%。此外,晶圓正在向更大尺寸發(fā)展,要求工藝技術快速升級。
半導體產業(yè)鏈熱火朝天,新建廠房并升級生產線,縱向上會帶來巨額的設備和原料采購需求,橫向上則會帶動為廠房服務的行業(yè)。例如,工藝介質供應系統(tǒng)行業(yè)。
那么,何為工藝介質?何為工藝介質供應系統(tǒng)?
工藝介質其實是在原始晶圓片上摻入的“雜質”。半導體得以廣泛運用,主要是因為其導電性受摻雜、溫度和光照的影響顯著。調節(jié)“雜質”類型和純度,就可以使晶圓達到不同的導電性能。
有趣的是,這些“雜質”本身很純凈。例如半導體生產中常用工藝介質有:超純水、高純特種氣體、高純化學品等。
一方面,高純介質極易被污染,所以必須嚴格控制車間溫度、濕度和潔凈度;
另一方面,制作芯片的晶圓規(guī)格只有8英寸到12英寸,在1000倍顯微鏡下,芯片電路排布宛如城市鳥瞰圖。制作工藝如此精細,對工藝環(huán)境要求極其嚴苛,即使是一顆小灰塵都可能毀掉錯綜復雜的電路。
這就不難理解工藝介質供應系統(tǒng)的重要性了。它像是生產車間的“管道工”:前端可以連接水、氣體等的存儲設備,后端可以連接工藝生產設備,將水、氣體等輸送到車間的各個工作點;也像是“環(huán)衛(wèi)工”:水、氣體等運輸和使用過程中,需要確保它們不被污染。
嚴控微污染 打入中芯國際
對于半導體生產而言,“管道工”和“環(huán)衛(wèi)工”不可或缺,許多企業(yè)以此作為立業(yè)之本。
目前國內“管道工”和“環(huán)衛(wèi)工”隊伍大多規(guī)模小、經驗匱乏,不具備提供完整解決方案的能力。在下游廣闊市場需求的刺激下,必將出現(xiàn)行業(yè)龍頭一統(tǒng)江湖,其中正帆科技技術優(yōu)勢明顯,或可勇立潮頭。
水、氣體等工藝介質的“污染物”實際上都很微量,像是灰塵顆粒物、空氣中的水蒸氣甚至微生物,可以說是無處不在,防不勝防。這些“污染物”還會損傷精密儀器、破壞半導體導電性,如何“治污”,對技術提出了極大考驗。
而正帆科技核心技術之一—;—;介質供應系統(tǒng)微污染控制技術,做到了嚴格控制微污染物。例如,公司自主開發(fā)的吹掃系統(tǒng),在傳統(tǒng)配置基礎上增加緩沖罐,緩沖罐具有加熱功能,能更快速去除氣體中的水分。
和普通治理污染一樣,控制微污染物也需要從污染源頭到最終檢測達標環(huán)環(huán)相扣。正帆科技制定出獨家的《標準作業(yè)程序》,覆蓋每項工藝步驟,列示關鍵工序的圖文流程、注意事項及常見問題解決方法,確保了介質供應系統(tǒng)的高標準、優(yōu)品質。
得益于高超技術和卓越品質,正帆科技在行業(yè)樹立了良好口碑。成功對接了中芯國際、京東方等國內知名客戶,三星半導體、德州儀器等國際品牌客戶,其氣體供應系統(tǒng)成功打入了中芯國際14納米制程Fab廠的供應系統(tǒng)。
立業(yè)十多年,正帆科技已覆蓋工藝介質供應系統(tǒng)全流程服務,成為了業(yè)內屈指可數(shù)的企業(yè)。不過,它并非沒有競爭對手,目前A股市場上有一家正在加速布局半導體清洗設備的企業(yè)—;—;至純科技(603690),其主營業(yè)務正是工藝介質供應系統(tǒng)。
兩者角逐十分精彩,至純科技入行時間略早于正帆科技,且有資本力量加持,但是對比近三年財務數(shù)據可以發(fā)現(xiàn),兩者總資產實力不相上下,但是近年來正帆科技營業(yè)收入大幅領先至純科技。2019年,正帆科技工藝介質供應系統(tǒng)收入達10.3億人民幣,占主營業(yè)務收入87%;而至純科技該項業(yè)務收入僅7.2億,占主營業(yè)務收入73%。
一方面至純科技近年來正適當降低工藝介質系統(tǒng)業(yè)務營收增速,大力投入清洗設備研發(fā)和生產;另一方面也不難看出正帆科技后來居上,壓制前者。兩家公司都顯示出對半導體行業(yè)迎來黃金發(fā)展期的信心,準備大展拳腳,正帆科技若能進軍科創(chuàng)板,資本劣勢即能消減,實現(xiàn)“潮平兩岸闊,風正一帆懸”。
爭上游加碼特種氣體
與至純科技酣戰(zhàn)之際,它并未忽視構建自身產業(yè)鏈生態(tài),形成差異化優(yōu)勢。不同于至純科技向下游擴展清洗設備,正帆科技選擇向上游進軍,生產高純特種氣體。
一來,工藝介質系統(tǒng)業(yè)務的客戶群體,與高純特種氣體客戶群體高度重合,借助原有客戶資源和品牌口碑,可以實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同,節(jié)約市場開拓成本,加固客戶合作關系;
二來,正帆科技早在2015年就已前瞻性地布局了高純特種氣體制備的核心技術,2019 年被中國電子材料行業(yè)協(xié)會評為“第三屆中國電子材料行業(yè)電子化工材料專業(yè)十強企業(yè)”。
半導體國產福音還在繼續(xù),正帆科技看到了要害所在。
半導體生產缺少不了“一口氣”—;—;特種氣體,它被稱為我國電子工業(yè)的“糧食”。然而,我國特種氣體產業(yè)同樣嚴重依賴進口,實現(xiàn)國產替代呼聲日高。
根據智研咨詢統(tǒng)計,2018年我國特種氣體工業(yè)行業(yè)銷售收入約584.4億元,其中電子氣體行業(yè)銷售規(guī)模約132.8億元,占比22.72%。機構預測,2019-2024年中國特種氣體市場增速可達12%左右,2024年市場規(guī)模將約為1087億元,保守預計約為915億元。
市場前景積極向好,但現(xiàn)實中特種氣體生產企業(yè)卻樂觀不起來。
特種氣體高端領域一直由外資占據,國內特種氣體企業(yè)規(guī)模小、資金不足、技術水平低,出現(xiàn)了產能重置、同質化問題,市場一度陷入低價競爭的惡性循環(huán)。
正帆科技就深受其害。盡管它自主生產的高純特種氣體中,砷烷和磷烷已經能夠替代進口產品,并且報告期內高純特種氣體營業(yè)收入也在逐年上升,但是高純特種氣體毛利率卻在逐年下降。
利潤逐年消減,研發(fā)卻要持續(xù)投入,即便是能年產20噸砷烷、30噸磷烷的正帆科技都顯吃力,何況其他規(guī)模更小的特種氣體生產企業(yè)?如果競爭環(huán)境不改善,特種氣體國產化將舉步維艱。
為了擺脫低價競爭,正帆科技已著手擴大產能,2019年正式投產了砷烷第二條產線和磷烷產線。擬籌集資金投資氣體擴產項目,一來可以繼續(xù)擴大產能,將其在高純特種氣體方面的研發(fā)成果悉數(shù)釋放;二來能夠承接原有客戶需求和銷售能力,與工藝介質供應系統(tǒng)業(yè)務合流,優(yōu)化業(yè)務結構、整合上下游產業(yè)鏈。
半導體國產之路不在一朝一夕,整個產業(yè)鏈上的企業(yè)都任重道遠。當中國半導體制造技術日益走向高端時,工藝介質供應系統(tǒng)、高純特種氣體等技術也在日臻進步,泛半導體產業(yè)鏈上下游交相輝映,即將誕生一批改變世界的企業(yè)。正帆科技穩(wěn)扎穩(wěn)打,技術實力超凡,憑借工藝介質供應系統(tǒng)有望盤踞龍頭,若能將特種氣體做大做強,必將如虎添翼,傲視泛半導體產業(yè)鏈。