本報記者 李勇

    “在半導體材料領域，中國與世界先進水平差距較大，一定程度上限制了中國半導體產業的發展，不過，2020年我們欣喜地看到，大量社會資源迅速涌入曾經冷僻的半導體材料研發和生產領域。”神工股份董事長潘連勝在公司2020年度股東大會召開前與投資者進行交流時表示，“半導體硅材料研發及生產是一項系統工程，判斷經營成敗的標準是長期大規模生產下的‘良率’水平。公司將以‘日拱一卒’的嚴謹科學精神，持續在‘低缺陷’‘高良率’等方面的積累經驗。展望未來，成竹在胸！”

    發展態勢持續向好

    一季度營收同比增389.11%

    神工股份創立于2013年，2020年2月在上海證券交易所掛牌上市，是遼寧地區首家科創板上市企業。公司一直專注于半導體級單晶硅材料的研發、生產及銷售，半導體級大直徑單晶硅材料是公司的傳統優勢業務，目前已經形成以半導體級大直徑單晶硅材料、硅零部件以及大尺寸硅片為主的三大主營產品。

    “上市前，公司的業務主要以大直徑單晶硅材料為主，2020年，公司將自產的單晶硅材料進一步向下游延伸，通過精密加工，加工成刻蝕機直接能夠使用的零部件，如上電極和下電極等。募投項目方面，公司已開始介入半導體硅片領域，初期的定位是從技術難度較高、應用領域比較高端的8英寸P型輕摻硅片開始。”神工股份董事會秘書袁欣告訴記者，公司目前在北京和上海設有銷售公司，在遼寧錦州和福建泉州布局有生產基地，并在日本東京設有技術研發中心。

    據袁欣介紹，公司業務隨半導體行業整體發展也呈現出周期性的變化，2017年至2018年，公司業務快速增長，2019年因為行業整體去庫存和逆全球化沖擊，出現短暫回落，在2020年一季度出現低谷后，2020年二季度起又開始大幅回升，呈現環比逐季上升的態勢，2020年一季度，公司營業收入已經接近歷史單季最高水平。

    2020年全年，神工股份實現營業收入1.92億元，比上年同比增長1.86%，實現歸屬于上市公司股東的凈利潤1億元，比上年同期增長30.31%。2021年以來，公司業務繼續保持高增長態勢，今年一季度，公司實現營業收入8409.12萬元，同比增長389.11%，實現歸屬于上市公司股東的凈利潤3939.58萬元，同比大增1752.66%。

    嚴控材料本身缺陷

    提高良品率

    “所有硅材料中，最最核心的就是第一步，也就是對材料本身缺陷的控制。若在前期對氧碳含量以及金屬元素等內在缺陷沒有控制好，后期即使通過高端的加工設備，也沒有辦法再去改變單晶硅材料內部的指標。”袁欣跟記者講道：“公司最最重要的核心工作，就是能把材料本身的特性控制得很好。”

    袁欣向記者介紹道，塊狀固態的原始多晶硅通過高溫融化成硅液，再把固體籽晶浸入硅液中，通過籽晶的旋轉提拉，讓硅液一點點通過冷卻變成固體，讓雜亂無章的硅原子重新變成有序的單晶排列。

    “大直徑單晶硅材料直徑越大，需要熱場的尺寸就大，保證硅原子整齊有序地排列起來就越難。”袁欣告訴記者，要通過晶體成長速度、旋轉速度等一系列參數相互組合，并隨時精準地進行動態控制，才能變成單晶。

    “做晶體是一個系統工程，每一個環節步驟，一直到底層的操作工人，甚至連最基本的掃爐清潔環節，都很重要。雜質多，缺陷產生的就會多。”潘連勝告訴記者，“晶體最重要就是控制缺陷率，缺陷越多，后期形成集成電路失敗的概率就越大，故障率就越高。”

    潘連勝表示，公司在材料方面，從一開始就下了最大的血本和力氣，這也是公司的立足之本。

    值得關注的是，與大部分行業都不一樣，要想做出合格的硅材料，并不是有一臺設備，有拉晶爐就能實現的，生產過程中，還要牽涉到從熱場設計到拉晶速度等多種參數的調整，才能保證拉晶過程中原子的有序排列，保證成品的點缺陷較少，這些都需要豐厚的基礎知識和長期積累的生產經驗。

    袁欣舉例稱，光一個上電極一般就會有2000個微孔，在加工時要求這些孔要位置準確，對孔的直徑大小、內壁光整度要有非常高的要求，加工時要一氣呵成。加工過程中，如果有一點點電流擾動造成鉆頭波動，都會導致電極失效，對硅片刻蝕效果都會產生很大的影響。

    研發出直徑達22英寸單晶體

    鞏固領先地位

    近年來，公司大幅提升研發投入，為未來進一步發展，打下了堅實的基礎。

    公開披露數據顯示，2020年，神工股份研發投入共計1790.11萬元，較上年同期大幅提升80.93%，在營收中的占比也由2019年的5.25%提升到2020年的9.32%。

    “2020年公司在精準摻雜工藝、改善晶體缺陷密度、優化投料方法等方面都取得了研發成果，最終體現在我們品質上的改善，良品率的提高，也帶來了成本的下降。”袁欣認為，在研發上的持續高投入，也是公司樹立品牌、獲得客戶信賴的重要基石。

    據袁欣介紹，在大直徑單晶硅材料領域，2020年公司研發團隊成功生長出直徑達22英寸的單晶體，進一步鞏固了公司在該領域的領先地位。

    “目前直拉單晶法能夠做得到的最大的極限就是22英寸，再往上已經達到直拉法的邊界，很難再有更大的直徑。”袁欣告訴記者，22英寸也是目前世界上最大直徑的單晶體，這不僅是神工股份進行的一次成功實驗，也是公司面向未來所做的技術儲備。未來隨著下游半導體硅片尺寸提升到18英寸，就需用到22英寸的晶體。

    “在單晶硅材料領域，產品直徑越大，技術難度越高，產品售價越高，市場的參與者也越少。”據袁欣介紹，在大直徑單晶硅材料上，公司是出貨量最大的公司，目前國際上主要競爭對手，如韓國的相關公司，基本只生產15英寸以下產品。神工股份的定位就是超大直徑單晶硅材料制造，近年公司的整體毛利率和凈利率都保持著較高的水平，這也從一個側面證明了公司技術的穩定性以及市場對公司品牌和產品的認可。

    向下游硅零部件領域拓展

    取得初步成功

    自創立以來，神工股份一直踐行科技報國，致力于成為中國乃至全世界硅材料領域的領先者，除了在原有大直徑硅材料領域繼續深耕，公司也向下游延伸拓展。

    在半導體設備核心硅零部件領域，神工股份也開始獲得集成電路制造廠商的批量訂單，并通過了國內某干法刻蝕機制造商的評估，這也標志著公司從既有“大直徑單晶硅材料”領域向下游“硅零部件產品”的拓展已取得初步成功，在實現“半導體材料及零部件國產化”征程上又邁出了堅實的一步。

    據袁欣介紹，公司目前已經掌握了硅材料的加工技術，在高深徑比鉆孔技術、孔內腐蝕、清洗技術等方面積累了一定的經驗。公司針對12英寸刻蝕機先進機型對硅零部件進行開發，準時交付了客戶的樣品訂單，并有望在今年把客戶的評估訂單轉化為量產訂單。

    公司的8英寸半導體級輕摻低缺陷拋光硅片項目方面，目前公司生產的硅片可應用于8英寸最高端的90納米制程中，公司對切片、打磨、拋光、清洗等工序分階段進行突破，目前已經打通全工序，并處于產量爬坡階段。

    “雖然各道工序都打通了，但每道工序的工藝窗口還需要進一步固定化，目前是小量生產，未來量上來后，也需要保持原有的技術品質，這就需要通過跑量來進一步提升，目前正處于工藝的摸索、產量的提升和成品率的進一步穩定這一階段。”袁欣告訴記者，目前硅片生產過程中，大多數的技術指標和良率已經達到或基本接近業內主流大廠的水準，公司希望通過不斷重復性生產，在產量提升后，也保持與世界一流相似的水準。

（編輯 崔漫 喬川川）