上海合晶：半导体外延片专精特新“小巨人”，受益国产替代发展前景良好
2024年01月22日阅读数量72004
本文为证券时报·中国资本市场研究院出品的【新股研究】系列之《上海合晶：半导体外延片专精特新“小巨人”，受益国产替代发展前景良好》
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报告摘要
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国家级专精特新“小巨人”，产品多项关键技术指标国际领先。公司掌握晶体成长、衬底成型、外延生长等外延片全流程生产技术，主要产品外延片在电阻率片内均匀性、外延层厚度片内均匀性、表面颗粒等关键技术指标均处于国际先进水平，承担或参与了多个国家级重大科研项目，技术水平和产业化能力处于国内前列，为国家级专精特新“小巨人”企业。
图片来源于网络，如有侵权，请联系删除拥有国际先进的外延片全流程生产能力，精准满足客户需求。公司是国内少数具备晶体成长、衬底成型及外延生长的外延片一体化生产能力的企业，可更好完成定制化产品的生产，大幅提升产品品质，精准满足客户需求。
公司外延片产品应用于汽车、工业、通讯及办公等领域，市场前景良好。据Statista预测，2030年全球半导体下游应用场景市场份额中汽车、工业电子的占比将由2020年的19.1%提升至26.6%；2023年全球消费电子市场规模将达到1.11万亿美元，同比增长3.0%。
核心产品有望受益于国产替代。国内外延片企业起步较晚，目前在技术、质量和规模上与国际企业存在着一定的差距，自主化程度水平仍然较低。根据赛迪顾问预测，到2025年，8英寸及12英寸外延片供给缺口将分别达到30万片/月和34万片/月。
客户优势显著。半导体芯片制造企业对外延片产品质量有严苛的要求，一旦公司的产品认证通过，将更容易与客户建立长期、稳固的合作关系。公司已与全球前十大晶圆代工厂中的7家公司、全球前十大功率器件IDM厂中的6家公司建立了良好的合作关系，形成了较为明显的客户优势。
战略清晰，持续加大研发投入构建核心竞争力。公司坚持以成为世界领先的一体化半导体硅外延片制造商为发展战略，持续加大研发投入，积极研发12英寸半导体硅外延片，扩充外延片产能，提升公司市场地位和竞争优势。
一、公司概况
上海合晶硅材料股份有限公司（以下简称“公司”）是国内少数具备从晶体成长、衬底成型到外延生长全流程生产能力的半导体硅外延片一体化制造商。2022年，公司被认定为国家级专精特新“小巨人”企业，主要产品为半导体硅外延片，主要用于制备功率器件和模拟芯片等，被广泛应用于汽车、工业、通讯、办公等领域。
公司客户遍布中国、北美、欧洲、亚洲其他国家或地区，拥有良好的市场知名度和影响力，已为全球前十大晶圆代工厂中的7家公司、全球前十大功率器件IDM厂中的6家公司供货，主要客户包括华虹宏力、中芯集成、华润微、台积电、力积电、威世半导体、达尔、德州仪器、意法半导体等行业领先企业，并多次荣获华虹宏力、台积电、达尔等客户颁发的最佳或杰出供应商荣誉，是我国少数受到国际客户广泛认可的外延片制造商。
公司2022年实现营收15.56亿元，其中外延片营收占比达95.61%。
外延片是制造半导体产品的基础原材料，系由多晶硅经过晶体成长、衬底成型、外延生长等多道工序制作而成，具有高表面平整度、高电阻率均匀性、低缺陷度、厚度多样灵活、掺杂精确可控等特征。
半导体硅外延片的生产工艺流程较长、工艺技术复杂，主要生产环节包括晶体成长、衬底成型、外延生长等，公司产品的主要工艺流程具体如下：
外延片下游客户为芯片制造企业，包括大型综合晶圆代工企业及专注于功率器件制造、模拟芯片制造与传感器制造等领域的IDM厂商。
外延片下游应用领域广泛，通过制成功率器件、模拟芯片，最终应用于汽车电子、工业电子、消费电子、航天、安防等领域。
汽车电子。外延片通过制作成IGBT（绝缘栅双极晶体管）、MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等功率器件，应用于汽车电子领域。
工业电子。外延片通过制作成电源管理芯片（PMIC）等模拟芯片，应用于工业电子领域。电源管理芯片（PMIC）在工业设备和直流电机上担负电能转换、分配、检测及其他电能管理的职责，广泛应用于各类工业控制场景。
消费电子。外延片通过制作成MOSFET等功率器件、CIS（摄像头传感器芯片）和电源管理芯片（PMIC）等模拟芯片，应用于消费电子领域。
股权结构与实控人情况：公司直接控股股东为STIC，直接持有公司53.64%的股份。合晶科技通过WWIC间接持有STIC 89.26%的权益，为公司间接控股股东。
拟登陆上交所科创板：近日，公司首次公开发行股票并在科创板上市的注册申请获证监会同意批复。公司目前共有3家全资子公司，分别为上海晶盟、扬州合晶、郑州合晶。公司不存在在其他证券市场上市、挂牌的情形。
二、公司核心竞争力
上海合晶经过多年的经营积累，在技术研发、一体化生产、生产管理、客户积累、人才聚集等方面已形成了突出的竞争优势，具体如下：
产品多项关键技术指标处于国际先进水平。公司掌握晶体成长、衬底成型、外延生长等外延片全流程生产技术，具有相关研发技术、专利并掌握核心工艺和使用知识。凭借在各个制程环节的丰富生产经验及在生产全流程的精细化质量控制能力，公司外延片在电阻率片内均匀性、外延层厚度片内均匀性、表面颗粒等关键技术指标均处于国际先进水平。公司承担过国家集成电路产业研究与开发专项、上海市火炬计划项目等6项省、部级研发项目，均实现了产业化，研发技术水平和产业化能力已处于国内前列；参与制定了16项国家、地方及行业标准，能够及时掌握行业前沿发展方向，并提前进行技术开发与产业化布局。公司先后参与制定多个国家及地方标准，2022年被工业和信息化部认定为国家级专精特新“小巨人”企业。
具备外延片全流程生产能力。外延片的生产主要可分为晶体成长、衬底成型及外延生长三个工艺环节，任一环节的技术和工艺水平均对外延片的质量有着至关重要的影响。公司是国内少数具备晶体成长、衬底成型及外延生长的外延片一体化生产能力的企业，能够大幅提升产品品质并满足客户需求，有效提高公司竞争力。
建立了先进的生产管理体系。公司拥有一套集智能制造、精准控制、实时监测为一体的生产管理体系，能在较好地满足自动化生产、信息互联、定制服务等需求的同时，拥有突出的规模制造能力。
客户优势显著。半导体芯片制造企业对外延片产品质量有严苛的要求，对供应商的选择也非常慎重。下游芯片制造企业在引入新的外延片供应商时，通常会进行严格的供应商认证。由于客户的认证周期较长，一旦公司的产品认证通过，将更容易与客户建立长期、稳固的合作关系。公司已与全球前十大晶圆代工厂中的7家公司、全球前十大功率器件IDM厂中的6家公司建立了良好的合作关系，形成了较为明显的客户优势。
毛利率居可比公司首位。从行业分类、主营业务相似度、下游客户相似度、相关公司业务规模等角度，选择沪硅产业、立昂微、有研硅作为同行业可比公司。通过对比分析发现，公司2022年销售毛利率为42.81%，位居可比公司首位。公司2021年销售毛利率为35.65%，仅次于立昂微，居可比公司第二位。
三、募投项目
公司本次拟向社会公众公开发行人民币普通股数量不超过1.99亿股，占发行后总股本的比例不低于25%。经公司股东大会审议通过，公司本次发行募集资金扣除发行费用后，将用于以下项目：
（一）低阻单晶成长及优质外延研发项目。该项目建设内容主要包括厂房及厂务配套设施、购置12英寸外延生长及晶体成长相关研发设备及检测设备等，主要针对公司现有8英寸及12英寸外延技术进行持续优化，并针对CIS相关产品所需外延技术，尤其是65nm—28nm外延相关技术进行研究开发。此外，该项目针对12英寸低阻单晶成长工艺技术进行研究开发。项目建成投产后，将进一步增强公司在12英寸外延领域的技术研发水平，提升产品工艺技术。
（二）优质外延片研发及产业化项目。该项目建设内容主要包括各尺寸外延片生产相关设备购置及安装等。项目建成投产后，上海晶盟将新增12英寸外延片年产能约18万片，新增8英寸外延片年产能约6万片，新增6英寸外延片年产能约24万片。
（三）补充流动资金及偿还借款。补充流动资金及偿还借款有利于公司维持正常生产经营周转，同时减少债务融资、节省利息开支、降低财务风险，增强公司的盈利能力和市场竞争力。
四、未来发展看点
看点一：国家政策扶持
公司所处行业为半导体行业，细分领域为半导体材料环节的半导体硅外延片，是我国重点鼓励、扶持发展的产业，也是关系我国国民经济和社会发展的基础性、战略性、先导性产业。近年来，我国有关部门相继出台多项产业政策及产业指导目录，从财税、投融资、研究开发、人才培养、国际合作等多个方面促进我国半导体硅外延片产业发展，具体如下：
国家产业政策对半导体行业发展具有积极的促进作用，为半导体外延片厂商营造了良好的政策环境，有望推动市场规模的持续增长。
看点二：产品市场规模稳步提升
半导体硅片在产业链中位于晶圆上游，按加工程度可分为研磨片、抛光片和外延片。其中，硅外延片是以抛光片作为衬底材料进行外延生长形成的半导体硅片，用于制造半导体分立器件和集成电路；按照尺寸划分，一般可分为4英寸（100mm）、5英寸（125mm）、6英寸（150mm）、8英寸（200mm）与12英寸（300mm）等。
半导体行业。近年来，5G手机、笔记本电脑、服务器、汽车、工业装备、智能家居、游戏设备、可穿戴设备等下游市场的发展推动了半导体市场增长。根据WSTS统计，2021年全球半导体市场规模达到了5559亿美元，增长率达到26.23%。随着5G通信应用的落地、数字智能化生活的普及、智能网联汽车领域的强劲发展以及工业领域自动化的不断提高，半导体行业预计将持续增长，预计2025年市场规模将达到6588亿美元。
近年来，中国集成电路产业总体处于快速发展阶段，产业规模持续提升，中国已成为全球重要消费市场。根据中国半导体行业协会统计，2021年中国集成电路产业规模10458亿元，同比增长18.20%。随着5G、消费电子、汽车电子等下游产业的进一步兴起，中国半导体市场规模整体保持稳步发展趋势。到2025年，中国集成电路产业规模预计将会达到14729亿元。
半导体材料行业。硅片是半导体材料的重要组成部分。半导体材料主要包括晶圆制造材料和封装材料，其中晶圆制造材料占比63%，硅片是晶圆制造材料中重要的基底材料。根据SEMI数据，2021年硅片占全球晶圆制造材料市场份额的比例高达35%。
全球半导体材料产业规模与全球半导体市场规模同步增长。数据显示，2021年全球半导体材料的产业规模为628亿美元，同比增长13.6%。据赛迪顾问预计，2022年后全球半导体材料的产业规模将持续保持增长趋势，2025年产业规模将达到747亿美元。
外延片下游应用领域前景广阔。根据赛迪顾问统计，受益于5G技术、人工智能、物联网等领域的不断成熟，未来几年全球外延片市场规模总体仍将保持增长，预计2025年将达到109亿美元。
自2016年以来，我国外延片市场规模呈稳定上升趋势。2018年至2021年，中国外延片市场规模从74亿元上升至92亿元，年均复合增长率为7.53%，高于同期全球外延片的年均复合增长率，预计2025年的市场规模将达到110亿元。中国作为全球重要的半导体产品终端市场，预计未来中国外延片市场的规模将总体保持增长态势。
公司外延片产品广泛应用于功率器件、模拟芯片等超越摩尔定律领域，最终应用于汽车、工业、通讯及办公等下游领域，拥有良好的市场前景。
数据显示，公司外延片业务2020—2022年在汽车及工业、通讯及办公领域的合计收入占比在80%以上。
汽车及工业领域。近年来受益于汽车、工业领域电子化、智能化和网联化的持续渗透，越来越多控制功能被引入，汽车及工业电子发展进入黄金期，汽车电子及工业控制领域对于功率器件等产品需求较为强劲。
根据市场调研机构Statista的数据显示，2021年全球汽车电子市场规模2723亿美元，预计到2027年，全球汽车电子市场规模将达到4156亿美元。根据前瞻产业研究院预测，2021年我国汽车电子市场规模1104亿美元，预计到2026年，我国汽车电子市场规模将达到1486亿美元。根据Statista的数据显示，预计2030年全球半导体下游应用场景市场份额中汽车、工业电子的占比将由2020年的19.1%提升至26.6%。
通讯及办公领域。2022年下半年以来，通讯及办公领域的行业景气度出现周期性下滑，主要原因系阶段性供需错配及封闭式管理等因素影响所致。随着行业主动去库存，以及供需关系的逐渐改善，消费信心逐步回暖，预计行业市场需求将逐步改善。根据Statista预测，2023年全球消费电子市场规模将达到1.11万亿美元，同比增长3.0%；根据IDC预计，2023年全球智能手机出货量将达12.7亿部，同比增长2.8%。
看点三：国产替代空间广阔
在国家高度重视、大力扶持半导体行业发展的大背景下，我国半导体产业快速发展，产业链各环节的产能和技术水平都取得了长足的进步，但相对而言，以硅片为代表的半导体材料仍是我国半导体产业较为薄弱的环节，对于进口的依赖程度依然较高，国产化替代空间广阔。
国内外延片企业起步较晚，目前在技术、质量和规模上都与国际企业存在着一定的差距，自主化程度水平仍然较低。
根据赛迪顾问统计，2021年我国8英寸外延片的需求量约71万片/月，供给量约49万片/月；2021年我国12英寸外延片的需求量约35万片/月，供给量约3万片/月。预计到2025年，上述8英寸及12英寸外延片供给缺口将分别达到30万片/月和34万片/月。
公司凭借在外延领域多年积累的研发经验和关键核心技术，产品在电阻率片内均匀性、外延层厚度片内均匀性、表面颗粒等关键技术指标方面具有较强竞争优势，可以与信越化学（Shin-Etsu）、日本胜高（Sumco）、环球晶圆（Global Wafers）以及德国世创（Siltronic）等国际知名厂商竞争，未来有望持续受益于半导体外延片的国产替代。
看点四：未来12英寸外延片产品有望驱动公司业绩高速增长
目前，部分国际先进厂商在制造功率器件时已逐步开始使用12英寸外延片，部分国内厂商也逐步开始建造功率器件用12英寸外延片生产线。作为国内较早实现大尺寸半导体硅外延片技术突破及规模化生产的企业之一，以8英寸产品为主的上海合晶，近年成功实现12英寸外延片生长工艺环节技术研发突破，未来在12英寸外延片成为主流趋势的背景下，有望带动公司业绩高速增长。
据赛迪顾问预计，未来12英寸外延片市场规模将持续提升，预计2025年12英寸外延片市场规模将达到81.44亿美元。
看点五：战略定位清晰，持续加大研发投入，构建核心竞争力
公司作为国内较早开展半导体硅外延片产业化的公司，也是我国少数具备一体化半导体硅外延片制造能力的公司，坚持以成为世界领先的一体化半导体硅外延片制造商为发展战略。公司未来继续聚焦于发展半导体硅外延片业务，积极开展技术研发，不断推出适应客户需求的产品，扩充半导体硅外延片产能，提升公司市场地位和竞争优势。
在技术研发方面，公司持续加大晶体成长、衬底成型、外延生长等环节研发投入，公司将不断提升外延片研发、生产全流程的技术水平，进一步巩固公司在半导体硅外延片领域的行业领先地位，提高产品竞争力；积极研发12英寸半导体硅外延片，为公司的长期发展打下坚实的基础。公司近年来研发费用持续上升，2022研发费用达1.25亿元，研发强度为8.06%，居可比公司第二位。
在产品开发方面，公司结合下游应用领域的行业演变情况，根据客户定制化的需求，持续加大开发不同规格、不同参数的半导体硅外延片产品，精准满足客户需求。公司将持续扩充半导体硅外延片产能，进一步提升公司业绩规模、丰富半导体硅外延片产品布局、增强公司产品品质，从而有效提升公司的行业地位及核心竞争力。
在市场开拓方面，公司将继续深耕重点客户，巩固与重点客户长期稳定的良好合作关系，积极开拓国内外主要晶圆代工厂、功率器件IDM厂等客户资源，进一步提升公司营销服务能力。
五、主要财务指标与可比公司估值
公司近年来盈利状况良好，营业收入呈逐年增长趋势。公司2022年营收为15.56亿元，同比增长17.15%；扣非净利润达3.57亿元，同比增长73.52%，均创近年新高。
公司2022年净资产收益率（ROE）为15.15%，居可比公司首位。本次公开发行股票募集资金到位后，公司净资产总额和每股净资产将大幅增长。由于募集资金投资项目在短期内难以完全产生效益，预计公司的净资产收益率在短期内会有所降低。随着募集资金项目逐步达产，项目效益逐步显现，公司销售收入和利润水平将持续提升，公司净资产收益率预计将逐步提高。
风险提示
根据公司招股说明书，投资者应特别认真地考虑下述各项风险因素：
1.外延片产品主要集中于8英寸的风险。
2.客户集中的风险。
3.原材料价格波动及供应风险。
4.境外收入占比较高的风险。
5.技术研发风险。
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