行业研报|硅晶圆供应商:韩国SK Siltron概览

来源: 半导体综研 2022-11-02 13:09:23

  前言

  韩国的鲜京矽特隆(SK Siltron)作为全球第五大硅片供应商,承包了全球晶圆市场约10%的市场份额。1983年成立至今,历经40年的发展变革,SK Siltron是当前是唯一一家向全球半导体企业提供产品的韩国公司。

  SK Siltron如何发家、核心竞争力因何造就、又与龙头企业存在何种差距?韩国在全球硅晶圆市场中又扮演怎样的角色?本文将通过对其企业概况、历史沿革、业务分布以及财务状况的梳理,帮助投资者对SK Siltron公司以及当今硅晶圆市场的全球竞争格局加深了解,并为寻求可能的国产化替代路径提供参考。

  

  目录

  1.   企业概况

  2.   历史沿革

  3.   业务分布

  4.   财务分析

  5.   总结

  

  一、企业概况

  鲜京矽特隆股份有限公司(SK Siltron)是韩国第三大企业集团首尔SK集团的子公司,前身是韩国LG Siltron公司。SK Siltron于1983年成立于韩国庆尚北道龟尾市,主营晶圆的制造及销售业务,目前是韩国唯一一家半导体晶圆专业制造商。

  SK Siltron作为全球第五大硅片供应商,承包了全球晶圆市场约10%的市场份额。截止2021年,主要硅晶圆供应商市占率如下图所示。

  

  *数据来源:亚化咨询

  SK Siltron于2009年上市(公司名称:SK실트론),截止本期中报发出日(2022年6月30日),SK公司作为SK Siltron的最终控制者,持有其51%的流通股股份。

  

  在产品线方面,SK Siltron专注于晶圆制造业务,主要分为Si Wafer(硅晶圆)与SiC Wafer(碳化硅晶圆)两大业务板块,具体信息如下表所示。

  

  其中,Si Wafer是半导体的核心原材料,用于PC、智能手机、数据中心和电源半导体等多个领域;而SiC Wafer则作为新一代半导体材料,用于电力、功率半导体,尤其是节能型电动汽车。随着电动汽车市场的增长,该部分需求将扩大。

  SK Siltron的主要客户包括存储器半导体领导者:三星电子、SK海力士、Micron Technology,以及非存储器半导体制造商:Intel、英飞凌和台积电等。中长期来看,随着服务器、存储器等存储设备需求的增长,以及物联网(LoT)、汽车等新市场的增长,晶圆需求将持续增长。

  作为SK集团专营晶圆制造业务的子公司,SK Siltron集团股权架构如下图所示。

  

  注:①除单独标注控股比例外,图中列示均为100%控股的子公司。

  

  其中,美国的SK Siltron CSS公司为SK Siltron集团具有晶圆制造产能的子公司,其前身为美国杜邦公司(DDP Specialty Electronic Materials US, Inc.)的SiC晶圆部门,2020年被SK Siltron所收购以支持SK集团的电动汽车业务。Terraon公司主要负责芯片粘接及加热材料的研发、制造及销售,2022年5月通过进一步的股权收购成为SK Siltron集团子公司。SK Siltron集团的主要硅晶圆制造产能在母公司SK Siltron名下,具体生产工厂信息将在本报告第三部分“业务分布”进行详细阐述。
 

  二、历史沿革

  1983年成立至今,SK Siltron的发展历程如下图所示。

  成立以来,SK Siltron公司经历了3次更名:

  1983年4月,东部电子通信股份公司(코실주식회사)在韩国庆尚北道龟尾市成立,此作为SK Siltron公司的最早前身;

  1990年5月,公司名称改为Siltron股份公司;

  2010年12月,Siltron股份公司再度更名为LG siltron股份公司;

  2017年8月,LG Siltron被SK集团收购主要股权后更名为SK Siltron。

  在产能建设方面:

  于1987年完工的龟尾工厂1是SK Siltron最早建立的硅晶圆制造工厂;

  而龟尾工厂2的前身则为Kosil Inc公司,其早在1983年成立,于1990年被Lucky Advanced Materials接管,之后在1991年10月被SK Siltron收购;

  随后,SK Siltron于1994年正式建立200mm硅晶圆产线,现1厂与2厂都拥有200mm晶圆产能;

  1995年,SK Siltron收购了Dongyang Electronic Metals Co. 在韩国京畿道的利川工厂;

  2002年建立了龟尾工厂3作为300mm硅晶圆生产工厂;2008年在3厂建立450mm生产线。

  ……

  时至今日,SK Siltron已成为拥有125-450mm全尺寸硅晶圆及100-150mm碳化硅晶圆制造产能的生产厂商,并将持续完善产品组合,大力扩展本土工厂的碳化硅晶圆生产产能【注①】。各工厂具体产品信息可参考本报告第三部分“业务分布”。

  除此之外,SK集团的两次股权变更也值得我们注意:

  一次在2017年8月,LG Siltron公司最大股东LG将其所持有的全部51%股份出售给SK集团,SK集团成为最大股东,公司名称从LG Siltron变更为SK Siltron。此次收购使得SK Siltron从上游加入到SK集团垂直整合的半导体供应链中,为SK集团旗下的SK海力士和SK Materials等半导体相关公司稳定了原材料供应,也保障了SK Siltron稳定的订单需求。

  另一大收购则为2020年2月SK Siltron对美国杜邦公司SiC晶圆部门的收购【注②】,收购完成后由SK Siltron旗下美国子公司SK Siltron CSS接管相关业务,标志着SK Siltron迈入SiC晶圆生产领域。SiC晶圆相比于Si晶圆具有耐高压、高温、低电阻的特性,是制造功率与电力半导体的重要材料,并且有着较高的技术壁垒。这次收购同样是从供应链上游整合,完善了产品组合并在SK集团内部产生了协同效应,使得SK集团成为韩国首家拥有SiC全产业链的厂商;但与Si晶圆不同的是,韩国的SiC产业链布局相对落后,主要客户仍为欧洲、美国、日本的电力半导体制造商;此次收购也主要为防止日本的出口限制。目前,韩国的半导体产业仍处于以存储半导体为主的既强大又失衡的状态。基于此,韩国厂商也在加速SiC产业投资,尤其是150mm产能扩张与200mm产品技术研发,值得投资者进一步关注。

  注:

  ①2021年2月,SK Siltron宣布已开始生产少量的碳化硅晶圆;并且正在扩建韩国龟尾工厂2以生产碳化硅晶圆。

  ②转让方:DDP Specialty Electronic Materials;受让方:SK Siltron CSS。交易于2019年9月开始,2020年2月完成。
 

  三、业务分布

  SK Siltron的主要Si晶圆制造产能集中在韩国本土,SiC产能则以美国的生产基地为主,本土仅生产少量SiC晶圆。此外,还在日本、欧洲、中国大陆、中国台湾等地设立有子公司和海外办事处。具体生产工厂及产品信息如下表所示。

   

  四、财务分析

  在以往的研究中,我们发现硅晶圆及其所属半导体行业均具有典型的周期性特征。根据对近十年硅晶圆行业生态的研究,可以将其大体分为泡沫期、崩溃期、萧条期、恢复期四个阶段,分别具有以下特征:

  泡沫期:世纪初-2008年上半年,高泡沫、快速发展时期;

  崩溃期:2008年下半年-2009年,遭受打击、急速下跌时期;

  萧条期:2010年-2016年底前,陷入冰点、徘徊不前时期;

  恢复期:2016年底-今,走出危机、稳定增长时期。

  在泡沫期内,受到技术革新与下游需求的共同拉动,硅片行业迎来高速发展。随着21世纪初300mm晶圆的全面投产,单位面积生产成本大幅降低,同时下游芯片市场需求高涨。这种高增长被认为是半导体器件公司积极扩张12吋晶圆产线以及以DRAM和NAND FLASH为中心的存储半导体需求增长的贡献。

  2008年金融危机加速了泡沫的破灭,供需矛盾进一步激化,硅片行业进入崩溃期。泡沫期内各大供应商纷纷扩产导致供过于求,随着全球性的金融危机波及到半导体行业,市场萎缩,硅片需求量骤减,在这一时期出货面积与销售金额均发生了大幅下降,整个行业到达冰点。

  2009年后金融危机的影响逐渐消除,但硅晶圆供给过剩的矛盾仍未解决,2010至2016年,硅片行业进入价格与销售额双疲软的萧条期,硅晶圆单位价格持续下降。这个下降趋势一直持续至2016年底过剩产能得到充分消耗后才有所回升。

  经历了十年低回调整,2017年后随着整个半导体行业的需求高涨,硅片行业进入恢复期。在此期间出货面积再创新高,过剩产能得到消化,甚至出现供不应求状况,硅晶圆销售额与单位价格均有明显回升。至此,危机的影响才得以完全消除。

  *注:数据来源:

  硅晶圆销售额——主要公司财报,整理参考《全球硅晶圆市场研究报告》2018 作者:关牮、肖隽翀

  半导体销售额——SIA

  对于行业周期的详细分析可参见《SUMCO历史沿革及成本分析》2022年 作者:张朦月

  https://mp.weixin.qq.com/s/RdSV9Dbk3Op4a_FVkA4hiw

  以下则将从营收状况、营利水平以及研发投入等方面展开分析,试图追踪SK Siltron近十年业绩变动的趋势以及造成变化的可能原因。

  (一) 营业收入

  观察可以发现,SK Siltron营业收入随行业周期波动,但整体呈现上升趋势,市场份额不断提高。

  其中,受到金融危机影响,2008年下半年硅晶圆行业由泡沫期转向崩溃期时,营业收入骤跌至2006年水平;随后逐渐恢复,2010年初已恢复至危机前水平。对比可以看出,危机对SK Siltron所造成的打击,比之同时期其他几家硅晶圆供应商要明显平缓许多,主要得益于韩国政府对半导体行业积极的刺激措施;此外,需要注意的是,SK Siltron于2009年加入了太阳能硅片生产领域,该部分业务增长的贡献也一定程度上冲抵了营收的下降。

  在萧条期初,随着笔记本电脑和智能手机等电子设备需求的爆炸式增长,半导体行业全面复苏,2010年增速达32%;而随着半导体制造商纷纷增加晶圆库存以确保稳定的产品供应,硅晶圆市场增速也达到了43%,这一时期需求主要来自存储半导体公司,并集中在300mm产品上。位于存储半导体第一大国韩国、并早在2004年就投产300mm晶圆产线的SK Siltron在这一轮发展中增长明显;但仅这一发展动能并不足以支持稳定持续的增长,由于硅晶圆行业供过于求的矛盾仍未解决,自2011年半导体市场规模增速放缓以来,硅晶圆市场陷入了长期低迷。SK Siltron的营收规模也在这一时期停滞甚至萎缩,直至2017年才开始逐渐提升。

  进入恢复期以来,SK Siltron营收稳步上升;尤其2018年以后涨势明显,市场份额显著提高。主要由于两方面原因:从市场角度看,随着服务器、存储器等信息存储设备需求的增加以及物联网(IoT)和汽车等新市场的兴起,半导体行业再次进入高景气周期,前一时期的过剩产能得到充分消耗,供求关系的扭转使得硅片价格随之上涨;另一方面,从SK Siltron自身竞争优势来看,2017年8月被SK集团收购后,产业链的良性循环为SK Siltron创造出更为有利的内部竞争环境,协同效应得到充分发挥;此外,2020年2月对杜邦SiC晶圆业务的收购也导致了营收的大幅提高。

  (二) 毛利润及毛利率

  *注:个别厂商未单独披露部门毛利数据,故采用合理方法推算,并通过技术手段尽可能减小误差。

  对比其他晶圆厂商的毛利数据可以发现,SK Siltron的毛利率一直处于较低水平;尤其当行业处于萧条期时,毛利的下降更为明显。由于SK Siltron的下游客户多为三星电子、SK海力士、Micron Technology等存储芯片制造商,相比于其他类型芯片对技艺要求不高、而对价格更为敏感,较低的ASP(平均销售价格)使得其上游晶圆厂商不断压缩毛利空间。

  其中,在2008年,由于 IT 经济衰退导致半导体价格下降,晶圆销售价格也呈下降趋势;但 2009 年初,以存储半导体为中心的价格反弹使得半导体材料价格的下降趋势放缓,下游主要客户为存储半导体的SK Siltron毛利在这时获得了明显提升。即使是在太阳能市场不景气而导致平均毛利被拉低的情况下,SK Siltron毛利率仍一度超越SUMCO与Siltronic并直追信越。

  但这一增长更多依托于行业经济的大环境:当享受市场整体增长所带来的一定溢价时,企业发展良好;但较低的售价意味着对成本敏感性极高,当产能利用率不足、或遭遇低价竞争环境时毛利下降十分明显,甚至出现零毛利乃至负毛利的情况。

  除此之外,SK Siltron曾一度涉足太阳能业务,在萧条期初因市场形势预判不足而造成了严重亏损,最终因成本优势的缺乏而退出市场,也对其毛利造成不利影响。2010年以前,太阳能市场快速发展,并且受各国政府能源政策的推动,在2008年和2009年均实现了230%的高速增长;由于供应紧张,光伏硅片的价格也在2010年到达金融危机以来的新高点。而SK Siltron则是于2009年初开始生产少量太阳能硅片,随后产能不断扩张。但与半导体硅晶圆市场不同的是,光伏硅片技术门槛更低,当市场增速放缓,尤其自中国凭借成本优势成为第一大光伏生产国暨规则制定者以来,2011年后的硅片价格更是一降再降。由于缺乏成本竞争力,SK Siltron在全球光伏生产商的低价竞争下常年处于亏损状态,最终于2013年5月停产太阳能硅片,正式退出光伏生产领域。

  SK Siltron在2006-2022年间的产能情况及世界市场硅片价格走势如下图所示。

  *注:由于披露问题,2017年2季度以后缺乏硅晶圆产能的片数数据,但披露了金额数据,故上图为通过金额数据推算的结果,可能存在一定误差,仅做趋势参考。

  *数据来源:

  硅晶圆售价——SEMI,SK Siltron财报

  光伏硅片售价——Wind,浙商证券研究所

  结合SK Siltron产能利用情况及全球硅晶圆平均销售价格走向我们也可以看出,造成SK Siltron在崩溃期与萧条期中毛利呈现亏损状态的主要原因为产能利用率的不足以及世界市场硅晶圆售价下降的影响。

  (三) 净利润及净利率

  SK Siltron的净利率基本呈现出与毛利一致的走向,并且随售价的波动较为明显。

  其中,在遭受金融危机打击后,SK Siltron采用了提高生产率的方式以降低单位成本,并取得一定效果——在2009年硅晶圆厂商出现普遍赤字的情况下,公司实现了快速的盈余转换,并在2010年实现了行业领先的营业利润率。但这一生产策略的选择并未能从根本上改变SK Siltron毛利边际低的现状:2011年后,受到太阳能市场持续低迷的影响,SK Siltron营利能力一再恶化,在需求不及预期与国际竞争者跌价竞争双重影响下,2013年初再次出现亏损;随后,伴随着硅晶圆价格的不断走低,SK Siltron仅在个别月份能够勉强维持盈利,这一状况一直持续至2017年新增长点的出现才有所改善。

  2017年以来,SK Siltron的毛利率与净利率虽然都有所提高,但更多得益于行业竞争环境改善所带来的平均售价的提升,且与行业龙头仍存在较大差距。若无法改善产品结构,在下一次行业低谷期时仍可能面临较大冲击。

  (四) 研发投入

  观察可知,SK Siltron总研发投入随着企业规模的扩大不断提高,但占营收比重总体保持在不到4%的水平(这一比重与信越化学相接近,但明显低于德国Siltronic);2018年以来维持在2%左右的较低水平。主要由于2018年后业务规模增长过快,研发、管理等固定期间费用没有同比增加。

  目前,SK Siltron所生产的硅片平整度处于行业领先地位,并作为为数不多拥有450mm硅晶圆生产技艺的厂商;与此同时,正致力于200mm SiC晶圆的研发。这些决策是否会造成长期竞争力的差异,仍值得我们后续关注。

  

  五、总结

  SK Siltron的发展历程体现出韩国“政府+财团”模式的鲜明特色:在半导体行业起步相对较晚的韩国,政府早期提供大量资金用于企业研发、并购、建厂等活动;在发展中后期,财团则提供稳定的资金支持,并能够强势整合资源以发挥集团内部协同效应,形成良性循环的产业链;而当遭遇外部冲击时,政府则通过积极的政策干预在行业低谷期创造有利的竞争环境,帮助企业渡过难关。在多种因素的加持下,韩国由一个后来者发展成为如今的半导体大国。

  此外,韩国半导体产业的分布对其晶圆厂商的影响具有两面性:一方面,作为存储半导体第一大国,韩国的相关产业链已十分完善,并在全球市场有着极强的竞争力。另一方面,由于内存市场对价格的高敏感度以及频繁的景气变动,给上游硅片生产商带来较大盈利压力;并且由于其在非存储领域的发展失衡,全球市占率仍非常小,转型面临重重困难。

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