工欲善其事必先利其器,芯片開發、製造的國產“利器”


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具體來看,前道晶圓製造加工環節設備資本開支較大,大約佔總設備投入的 70%。

其中光刻機、刻蝕機、薄膜沉積等主要設備價值較高,分別佔晶圓製造環節設備成本的 30%、25%、 25%。後道封裝組裝及檢測設備資本開支約佔總設備投入的 15%及 10%。


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半導體設備細分領域均呈現寡頭壟斷格局。根據 Gartner 數據,2017年全球光刻機主要由 ASML、 Nikon、Canon 三家壟斷,其中 ASML 佔據 75.3%份額;

PVD 市場主要由 AMAT、 Evatec、 Ulvac 三家壟斷,其中 AMAT 佔據84.9%份額;

刻蝕機主要由 LAM、TEL、AMAT 三家壟斷, 其中 LAM 佔據52.7%份額。

據SEMI於今年7月更新的數據統計,2018年半導體設備在中國大陸的銷售額為131.1億美元,同比增長 59.3%,佔全球半導體設備市場的20.32%。成為僅次於韓國的全球第二大半導體設備需求市場。而國產半導體設備方面,根據中國電子專用設備工業協會的統計數據,2018 年國產半導體設備銷售額預計為109億元。

根據 SEMI 數據顯示,2019 年中國的設備支出將超過 180 億美元,同比增長 57%。 投資額中 2018 年的 58%和 2019 年的 56%來自於英特爾,等

但中國電子專用設備工業協會統計的數據包括集成電路、LED、面板、光伏等設備,實際上國內集成電路設備的國內市場自給率僅有5%左右,在全球市場僅佔1-2%,技術含量最高的集成電路前道設備市場自給率更低。

面對巨大的需求缺口,中國半導體設備進口依賴的問題突出。但需求缺口同時也為中國半導體產業帶來前所未有的發展契機。除此之外,國家設立產業投資基金對半導體產業提供扶持,以國家資金為槓桿撬動大規模社會資本進入半導體產業,我國半導體設備行業得以快速發展。

晶圓廠建設週期為 2-3 年,一般在開工 1-2 年後,在流片測試階段進入設備採購期。晶圓廠設備的採購一般會分為三年進行,第一年約為 20%,第二年約為 40%。由此推算,國內新建的晶圓廠集中在2016年和2017年,設備採購期會在 2019-2020年得以釋放。國內半導體設備行業迎來發展機遇期。

1、晶片

一是製取電子級硅。

通過碳和二氧化硅在電弧熔爐中反應得到冶金級硅,再對其進一步提純,將粉碎的冶金級硅與氣態的氯化氫進行氯化反應,生成液態的硅烷,通過蒸餾和化學還原工藝,得到電子級硅,其純度高達99.999999%。

二是製取硅錠。將電子級硅放在石英坩堝中,並用石墨包圍不斷加熱,溫度維持在大約1400℃,爐中充斥著惰性氣體,使電子級硅熔化的同時,不會因化學反應而摻雜雜質。

隨後將一顆籽晶浸入坩堝中,由拉制棒帶著籽晶與坩堝旋轉方向逆向旋轉,採用旋轉拉伸法緩慢將籽晶垂直拉出,熔化的多晶硅會粘在籽晶的底端,最終得到圓柱體的硅錠。

三是切割圓晶。將得到的硅錠橫向切割成圓形的單個硅片,然後進行研磨,將凹凸的切痕磨掉,再用化學機械拋光工藝使其至少一面光滑如鏡。

目前,國際主流採用的是12英寸晶圓。就國內而言,中芯國際和華力微都有12英寸晶圓廠,英特爾、三星、海力士等公司在大陸也有12英寸晶圓廠。

國產設備:

晶盛機電

本次業績預增點:芯片:

公司承擔的國家科技重大專項"極大規模集成電路製造裝備及成套工藝"項目的"300mm硅單晶直拉生長裝備的開發"和"8英寸區熔硅單晶爐國產設備研製"兩項課題,已進入產業化階段。

半導體制造是中國製造未來升級的新主導方向,日本信越化學、日本勝高、 臺灣環球晶圓、德國 Siltronic和韓國 SKSiltron五家供應商佔據半導體硅片 90% 以上份額。政策加碼促進半導體行業發展,硅片市場國產替代勢在必行。

光伏:

單晶硅片供需緊平衡,中環、隆基單晶硅片紛紛漲價加速單晶硅片新一輪擴產 週期。

繼中環攜手呼和浩特市政府投資 90 億實施“中環五期 25GW 單晶硅項 目”之後,

隆基股份於 4 月 17 日發佈公告與銀川政府簽訂協議擬投資 43 億新 擴 15GW 產能;

另外,晶科能源與樂山市政府合作擬投資 150 億新擴 25GW 產能是繼年報信息中指出的增加 5.3GW 產能之後的再次擴產,

預期總產能有 望達到 36GW 單晶硅片產能;累計投資金額合計約 1100 億。按照設備佔總投資 75%計算,前 端長晶環節按照 25%設備成本計算,長晶爐大約對應 200 億市場需求

主營產品:


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光伏:


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芯片等半導體:

SEMI 統計數據顯示 2017 年全球半導體原材料市場規模約為 271.25 億美元,其中硅片市場規模最大,達到 87.13 億美元,佔比為 32.12%。

統計數據顯示,全球半導體硅片市場主要包括 日本信越化學、日本勝高、臺灣環球晶圓、德國 Siltronic 和韓國 SKSiltron 等五家供應商,

約佔據半導體硅片市場 90% 以上份額。

在中國大陸,僅有少數幾家企業具備 8 英寸半導體硅片的生產能力,而 12 英寸半導體硅片主要依靠進口。


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國內企業大硅片項目紛紛投產,前端設備對應 200 億需求。公開信息顯示,中環、超硅等企業逐步開始 8 寸、12 寸硅片擴產計劃分別為 382 萬片/月、426 萬元/片,根據我們的粗略統計,累計投資金額合計約 1100 億。按照設備佔 總投資 75%計算,前端長晶環節按照 25%設備成本計算,長晶爐大約對應 200 億市場需求,未來隨著國內的市場企 業擴產進度的不斷加快,市場空間持續放大。


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國內設備

公司目前在 8 英寸單晶爐領域已實現國 產化,是行業內少數能提供 12 英寸單晶爐公司之一

。硅片後道切磨拋設備方面,公司與美國 Revasum 公司就拋光機 的研製達成共識,利用 Revasum 在半導體硅片 CMP(化學機械拋光)方面的技術優勢,在半導體拋光機方面取得突 破。

SEMICON China 2018 展會上成功推出 6-12 英寸半導體級的單晶硅滾圓機、單晶硅截斷機、全自動硅片拋光機、 雙面研磨機等新產品,公司半導體硅片後道切磨拋設備的國產化進程理想。同時,公司成功研製出 6 英寸碳化硅晶體 生長爐,該設備採用物理氣相沉積法生長碳化硅單晶,導電型、半絕緣型碳化硅晶片可分別應用於電力電子和微波射 頻等領域,新設備有助於拓展公司在第三代半導體設備領域的市場佈局。新產品儲備完成,為未來的發展進一步奠定 基礎。

國內半導體硅片設備領域核心供應商。目前,公司在半導體領域主要從事晶體生長爐的製造,目前開始佈局半導 體硅片後道切磨拋設備,目前從事晶體生長爐的製造的廠商國內主要有南京晶能、大連連城,國際主要有日本 sumco、 美國 kayex,公司研發的 TDR150A-ZJS 全自動單晶爐投料量為 400kg,具有 V/G 控制技術、熔液麵控制技術、低氧 超導工藝,有效提高半導體級單晶硅品質另外,公司 8 英寸設備能夠量產,12 英寸設備也在積極推進國產替代進口的 進程,有較強的競爭力,伴隨著國內政策的進一步扶持,公司的成本優勢以及技術的提升,公司在半導體領域前景廣 闊。


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緊密合作國內半導體硅片廠商。目前公司在半導體硅片領域的主要客戶包括中環領先、有研半導體、鄭州合晶、 天津環歐和金瑞泓等企業。2018 年 7 月中標中環領先總金額超過 4 億元的半導體項目,公司產品應用得到了國內一 線大廠的認可。

2、掩膜

一是溼洗。用各種化學藥劑清洗晶圓,確保晶圓表面沒有雜質。

二是光刻。使用光刻機將激光光束穿透畫著線路圖的掩膜,經物鏡補償各種光學誤差,將電路圖成比例縮小後映射到硅片上,然後使用化學方法顯影,得到刻在硅晶片上的電路圖。

三是離子注入。在硅晶片不同的位置嵌入不同的物質,進而形成場效應管(晶體管)。

四是蝕刻。使用刻蝕機將晶片上多餘的部分去掉,得到所想要的結構。

五是等離子沖洗。用較弱的等離子束轟擊整個芯片,達到清潔的效果。

六是熱處理。瞬間把晶圓加熱到1200攝氏度以上,然後慢慢地冷卻下來,使得注入的離子能更好地被啟動以及熱氧化,並在晶片中形成場效應管的柵極。

七是氣相澱積。通過物理、化學氣相澱積設備進一步精細處理晶片表面,並給晶片鍍膜。

八是電鍍、化學、機械錶面處理。

光刻機、刻蝕機、物理、化學氣相澱積設備等等。

中國僅有4家位列全球規模以上晶圓製造裝備商,佔比7%:根據Gartner發佈的全球規模以上晶圓製造裝備商的報告顯示,其統計範圍共有58家裝備公司,中國僅佔4席,分別是北方華創、中微半導體、盛美半導體和Mattson(2016年被亦莊國投收購),其他分別位於日本21家,歐盟13家,美國10家,韓國7家,以色列3家。


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盛美半導體:

發佈三款新產品,新增10億美元目標市場

一、背景

盛美半導體(ACM Research)是一家在美國上市但是接中國地氣的企業,公司在國內溼法設備市場具有領先地位。與DNS、TEL、LAM等國際設備廠商相比,公司的產品大多走差異化路線,佈局其競爭廠商目前還不具備的技術與產品。除了技術優勢外,公司的產品也能幫助客戶節省成本,從而獲得客戶的更多青睞。


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本屆SEMICON上,盛美董事長兼CEO王暉博士為大家介紹了三款最新產品

分別是多陽極局部電鍍銅設備Ultra ECP map Tool、

先進封裝拋銅設備Ultra SFP-Advanced Packaging

以及Ultro C-Tahoe高溫硫酸清洗設備。

本次發佈的三大新設備均代表了細分領域的最先進技術,市場前景良好,並且都已經收穫訂單。清洗設備已經於19年1月份出貨,拋光設備未來2-3月將交付客戶。

二、多陽極局部電鍍銅設備

市場空間及產品意義:公司的電鍍銅設備主要是銅互連用電鍍銅設備,主要針對前道晶圓製造環節。目前鍍銅設備市場空間大約為2億美金以上,雖然市場沒有很大,但鍍銅設備的技術含量非常高。

公司產品優勢:盛美早在1998年就開始專利佈局。尤其在局部鍍銅這一塊,盛美半導體設備擁有當今世界獨一無二的技術,並有多個專利保護。採用盛美半導體的局部電鍍銅技術,可以實現電鍍初始階段就做到均勻電鍍,實現完全的無氣穴填充。目前該技術主要應用於40nm、28nm,根據公司CEO王暉博士表示,公司還將繼續往更小的工藝節點推進,在14nm、12nm及更小節點,這個技術的優越性也會越來越大。

三、先進封裝拋銅設備

市場空間及產品意義:目前該設備主要針對人工智能(AI)芯片封裝工藝開發。由於AI芯片具有更多的引腳,所以需要全新的立體封裝工藝和封裝設備。具體來說,在芯片進行鍍銅後,還需要把表面多餘的銅拋掉,這就需要核心工藝——拋光。公司的拋光設備對應市場空間大約為2億美金以上。

公司產品優勢:目前現階段的拋光采用的是機械化學研磨(CMP),而傳統的化學研磨面臨著一個問題,即耗材的成本問題。而盛美採用了一種複合式的溼法電拋光技術,首先對銅膜進行90%的電拋光,繼而再進行10%的化學機械研磨(CMP), 再用溼法刻蝕去除阻擋層。由於電拋光的化學液可以重複循環使用,這樣可以節省80%以上的耗材費用。

目前只有盛美能夠做到,這也是盛美為未來的先進封裝所儲備的技術。

四、高溫硫酸清洗設備UltraC Tahoe

市場空間及產品意義:清洗設備是公司的傳統的核心產品。公司新設備的一大特點就是能大大地節省化學液,可以減少90%的硫酸使用量,減少對環境的影響。這也是盛美半導體的獨家發明,全世界首臺。目前主要對應全球20%左右的清洗設備市場,約6億美元。

公司產品優勢:該設備將傳統的槽式清洗和單片清洗融合,硅片先在槽式清洗機裡用高溫硫酸洗滌,再進行單片洗滌,減少90%的硫酸使用量。根據王博士的舉例,目前上海的晶圓廠每年有6萬噸的硫酸使用量,對應10萬片晶圓產量;如果採用盛美的設備,同等硫酸量可生產100萬片晶圓,企業每年也將至少節省1200萬美元成本。

中微半導體


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北方華創:

公司的主營產品:


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四大業務板塊,電子專用設備為主導。

公司於 2017 年完成業務重組後,形成了半導體體裝備、真空裝備、新能源鋰電裝備及精密元器件四個業務模塊,其中半導體裝備佔據主導,2017 年分別佔比 51.05%。2018 年以來雖採用全口徑披露電子裝備收入,但半導體設備仍為主導。

重組前七星電子主要為清洗機、氧化爐和LPCVD等,主要應用於半導體、光伏、TFT-LCD、分立器件以及電力電子等行業;北方微電子則重點發展刻蝕機、PVD和CVD三大類集成電路設備,應用領域涵蓋大規模集成電路製造、先進封裝、LED、MEMS、功率半導體、光通訊、化合物半導體等應用領域。重組後IC設備較完整,目前仍未開展的只有光刻機,而公司重點IC設備是等離子硅刻蝕機、CVD、PVD

北方華創為剔除電子元件的收入,包括半導體設備和真空設備的收入,其中真空設備主要收入來源就是光伏用單晶爐,客戶主要是隆基、晶澳太陽能等,增長最快,與晶盛機電直接競爭。

精密元器件:

公司產品包括電阻、電容、微波組件、晶體器件、模塊電源、混合集成電路等高精度電子元器件系列產品,廣泛應用於儀器儀表及自動控制等領域。2019年定增預案中2.2億元主要用於年產模塊電源5.8萬隻,用於分佈式、多功能性的PCB板卡設計當中,以高效、大電流的優勢被廣泛應用於多樣化功能或是擴展性功能較豐富的產品設計中,在通信、網絡、存儲和ATCA、PCI Express卡以及以電池為能源的設備上大量使用。項目完全達產後,預計達產年年平均銷售收入為1.62億元,項目達產年平均利潤總額3223萬元(建設期24個月,第五年達產,單價2800元一個)。

公司半導體設備業務情況:

在LED領域,公司刻蝕機、PVD、CVD全球第一,LED芯片國產替代了達到90%。在MEMS領域(微機電系統),公司的深硅刻蝕以及通用硅刻蝕設備銷往了多個高校及科研機構,安裝量超50臺,國內市佔率30-40%。在先進封裝領域,公司PVD國內市場佔有率68%。在光伏擴散設備公司國內市場佔有率85%。在面板領域OLED、LCD生產線上京東方大量使用公司設備。


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在IC領域,


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公司設備覆蓋半導體制造前後道工藝。設備作為集成電路產線投資最重要的一環,約 佔總成本的 75%,貫穿集成電路製造的硅片製造、前道工藝(芯片製造)和後道工 藝(封裝)整個過程。公司佈局的刻蝕機、PVD、CVD、清洗機、爐管等設備處於前 請務必閱讀正文之後的免責條款部分 後道工藝中的關鍵環節,幾乎佔據晶圓製造設備投資的半壁江山。


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刻蝕設備


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硅刻蝕和介質刻蝕佔比相當,國產化替代空間巨大。按照被刻蝕材料分類,

主流的幹 法刻蝕分為硅刻蝕、介質刻蝕和金屬刻蝕。

目前,全球刻蝕設備市場主要以介質刻蝕 和硅刻蝕為主,分別佔據 48%和 47%的市場份額,而金屬刻蝕僅佔 3%,

這與整個集成電路工藝從鋁互連(刻蝕鋁金屬)轉向銅互聯(刻蝕介質)有關。半導體工藝的 演進導致金屬刻蝕與介質刻蝕此消彼長。


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在半導體刻蝕設備領域,主要以拉姆研究、東京電子和應用材料三家供應商佔據主導 地位,合計壟斷全球 90%以上的市場份額。隨著國內晶圓廠的逆勢擴建,半導體刻 蝕設備需求將持續增長,此前寥寥可數的國產份額有望迎來成長機遇。


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公司主打硅刻蝕,中微專攻介質刻蝕。公司前身成立之初是為承接“十五”國家 863 計劃集成電路製造裝備重大專項-100nm 高密度等離子刻蝕機研發項目,如 今研發的 NMC612D 12 英寸硅刻蝕機可應用於 14nm 先進製程,深硅刻蝕設備 已進入東南亞市場。

與之相對應的,上海中微專注於介質刻蝕研發,多年深耕使 其成為臺積電 7nm 產線刻蝕設備 5 家供應商中唯一一家國產設備公司,2018 年 12 月,中微旗下 5nm 等離子刻蝕設備也順利通過臺積電的驗證。中微的成功大大的增強了我國半導體核心設備打破國外壟斷的堅定信念。

未來的市場空間:


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薄膜沉積:PVD、CVD 比翼齊飛

薄膜沉積主要包括物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)兩種。

其中,PVD 主要有熱蒸發、濺射等方式;而 CVD 技術通過反應類型或者壓力來分類,包括低壓CVD(LPCVD)、常壓 CVD(APCVD)、高密度等離子體 CVD(HDPCVD)、等離 子體增強 CVD(PECVD)、金屬有機物 CVD(MOCVD)以及原子層沉積(ALD) 等。由於CVD 技術下具備較好的材料結晶性和理想配比,薄膜成分和膜厚容易控制, 澱積溫度低,臺階覆蓋性好等優勢,因而得到廣泛應用,在薄膜沉積技術和半導體設 備投資中,相較 PVD 佔據較大份額。

PVD 設備目前由國外企業形成壟斷,以北方華創為代表的國內玩家加速追趕。根據 Gartner 數據顯示,2018 年全球 PVD 設備市場中應用材料佔比 85%。公司突破了濺 射源設計技術、等離子產生與控制技術等多項關鍵技術,實現後道用於 Al 或者 Hard Mask TiN 的薄膜製備設備國產化突破,設備應用跨越 90 納米至 14 納米的多個技術 代,代表著國產集成電路薄膜製備工藝設備的最高水平,併成功進入國際供應鏈體系。 從 2012 年首臺設備銷售至今,實現超過 200 臺設備銷售,總計超過 800 萬片量產。

目前國產 PECVD、AP/LPCVD 設備市 佔率相對較低,市場格局呈現國外寡頭壟斷局面。PECVD 設備的全球前三大廠商應 用材料、東京電子、拉姆研究共佔比 70%,

AP/LPCVD 設備市場被美國 ASM、LAM, 日本 TEL 和丹麥 Tempress 等公司所把控,市場佔有率超過 90%。公司部分產品在 先進生產線上已經實現國產替代。

EPEE 系列 PECVD 設備可適用於 SiO2、SiNx、 SiOxNy 等多種介質薄膜沉積,在 LED 領域連續多年居於國內市場前列;SES630A 硅 APCVD 和 HORIS L6371 多功能 LPCVD 等系列產品,目前已擁有幾十家客戶成 功應用的案例,未來市場前景可期。


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爐管設備:

多年深耕實現部分國產自主 半導體爐管設備主要分為立式爐、臥式爐和快速熱處理(RTP)。臥式爐是用於硅片 製造的第一代設備,90 年代被立式爐取代, RTP 能在幾分之一秒將單個硅片加熱 至 400-1300℃,同時可以減少熱預算和汙染,因而被廣泛用於先進製程中的離子注 入後退火。

在立式爐、RTP 等高端爐管設備領域,國外廠商存在一定的技術優勢,形成壟斷格 局。2017 年,日立、東京電子、ASM 合計市佔率超過 90%。臥式爐技術簡單,發展 成熟,以公司為代表的國內廠商已經實現自給自足。

此外,公司研發的 THEORIS 302 /FLOURIS 201 立式爐,可適用於 200/300mm 大尺寸晶圓的氧化擴散、退火,工 藝節點可達 28nm;另外,公司自主研發的 Booster A630 單片退火設備已進駐上海 華力微電子生產線,用於 28nm 工藝製程。

清洗設備:

2016年Akrion資產總額人民幣5923.63萬元,負債總計人民幣1511.8萬元。營業總收入為人民幣8655.51萬元,淨利潤為人民幣-2302.88萬元。2017年12月23日,收購事項通過美國外資投資委員會審核。

根據透明度市場研究(Transparency Market Research,TMR)的研究報告,全球半導體晶圓清洗設備市場的前三名廠商是Lam Research,Tokyo Electron和SCREEN Holdings(DNS)。2015年,這三個公司佔據87.7%的市場份額。

晶圓製造良率的守護神 隨著半導體制程的進一步微縮,雜質含量對半導體良率的影響越來越大,而在半導體 製造中,顆粒、有機物、金屬和氧化物等汙染物往往難以避免,每個節點製程的提升 都將來增加約 15%的製造環節清洗步驟次數,目前的清洗步驟次數已達 200 次,在 全過程步驟次數中佔比近 1/3。根據 Gartner 數據預測,晶圓製造清洗設備的市場空 間約 30 億美元。

公司 12 英寸單片清洗機產品已應用於集成電路芯片製程中的預清洗、再生清洗、銅 互連後清洗和鋁墊清洗等工藝。與此同時,2018 年公司通過收購 Akrion 公司,公司 的清洗機產品線將得以補充,形成涵蓋應用於集成電路、先進封裝、功率器件、微機 電系統和半導體照明等半導體領域的 8-12 英寸批式和單片清洗機產品線。

下游客戶


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新增項目(未來的業績增長點)

2019年1月4日,公司發佈非公開發行股票預案,擬募集資金不超過21億元,


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高端集成電路裝備研發及產業化項目主要包括:為28納米以下集成電路裝備搭建產業化工藝驗證環境和實現產業化;建造集成電路裝備創新中心樓及購置7/5nm關鍵測試設備和搭建測試驗證平臺;開展7/5nm關鍵集成電路裝備的研發並實現產業化應用。

項目設計產能年產刻蝕裝備30臺、PVD裝備30臺、單片退火裝備15臺、ALD裝備30臺、立式爐裝備30臺、清洗裝備30臺。

項目完全達產後,預計達產年年平均銷售收入為26.38億元,項目達產年平均利潤總額5.38億元(建設期25個月,第五年達產)。主打28nm,實現14nm產業化,7/5nm關鍵技術研發。


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目前等離子硅刻蝕產品組合:NMC508C 8英寸硅刻蝕機(0.33-0.11μm)、NMC612C 12英寸硅刻蝕機(90-40nm)以及NMC612D 12英寸硅刻蝕機。NMC612D 12英寸硅刻蝕機是公司目前最先進的硅刻蝕機(ICP),其應用於28-14nm製程集成電路幹法刻蝕(具備10/7nm延伸能力),主要用於FinFET,STI和Gate刻蝕工藝(更先進製程的硅刻蝕需要用到原子硅刻蝕機,公司正在研發)。

估值測算:這個測算不準,作參考


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國產半導體加工材料:

高純工藝龍頭至純科技,,,(光刻、刻蝕等,這些環節都會用到化學品和特種氣體,對純度具有很高的要求。至純科技就是控制氣體的純度的)

隨著試劑純化和運輸技術的不斷突破,溼電子化學品在短期內放量比較確定,建議重點關注國內龍頭晶瑞股份,,,,,江化微;

靶材是目前國內半導體材料最先打入半導體核心產業鏈的子行業,建議重點關注國內靶材龍頭江豐電子;

大尺寸硅片也是未來方面比較確定的一個領域,建議關注已經處於試產認證階段先鋒公司的上海新陽,中環股份

在光刻膠領域的南大光電

CMP拋光墊領域的鼎龍股份等有望率先技術突破,早日實現進口替代。

3、封測

在晶片完成上述光刻、刻蝕等步驟後,還需要用後道光刻機、減薄機、劃片機、裝片機、引線鍵合機、倒裝機等製造設備給晶片裝個殼,將之前加工好的晶片和基片、散熱片堆疊在一起,最終形成我們日常見到的四四方方、帶針腳和商標的CPU。

檢測設備領先企業:::::::長川科技(覆蓋製造和封裝全領域)

展出CP12探針臺及數字信號測試機,補齊測試設備產品線

一、新產品之一:CP12探針臺

公司於展會上展出1臺全自動12英寸超精密晶圓測試系統,可兼容8寸和12寸晶圓性能測試。通過視覺系統實現晶圓自動校準與晶圓焊盤和探針的精準對位。

二、全球半導體測試設備市場規模約60億美金,探針臺約13億美金

目前測試設備主要分為測試機、探針臺、分選機三大類,其中公司已有測試機、分選機兩大類產品,而探針臺研發難度最大,目前國產化率最低、進口依賴程度大。

根據泰瑞達預計,2019年全球高端半導體測試設備(ATE)市場規模約30-35億美金,其中存儲器測試設備市場將達到6.5-7.5億美元,SOC測試設備市場將達到23-27億美元。我們按照高端ATE佔全部ATE佔比80-90%計算,判斷全球ATE設備市場空間約38-40億美金。我們按照測試機:分選機:探針臺市場空間約為3:1:1計算,探針臺設備的全球市場空間約13億美金。

目前全球領先的探針臺企業包括東京精密、QA、Ecopia等。國內目前在這一領域佈局的公司包括深圳矽電、森美協爾等。我們以森美協爾量產型半自動/全自動探針臺參數來對比,目前其index time做到300ms(die尺寸10mm),長川的index time做到200mm(die尺寸6mm);森美的xy定位精度做到了2μm,長川做到了1μm;森美x軸定位精度做到2μm,長川1.5μm,二者技術指標均比較領先。


工欲善其事必先利其器,芯片開發、製造的國產“利器”


總體而言,我們認為長川科技將在已有測試機、分選機設備基礎上,通過推出CP12探針臺補齊測試設備產品線,為長期成長打開成長空間。

4、設計

一是購買專利目前,國內只有像龍芯、申威等少數走獨立自主技術路線的IC設計公司可以做到自己設計的CPU/微結構不含第三方IP,比如申威411、申威1621,龍芯3A2000/3B2000/3A3000/3B3000,以及微結構GS464E皆不含第三方IP。而國內其他IC設計公司基本上還處於購買國外IP做集成的階段,主要的IP供應商都是國外公司。

以海思、展訊、聯芯、全志、瑞芯微、新岸線等ARM陣營IC設計公司為例,這些公司無一例外依賴於ARM的IP授權——海思的麒麟950就購買了ARM Cortex A53和A72,不僅要一次性支付一筆不菲的授權費,而且每生產一片芯片,還要支付一定的專利費……

這種購買IP授權的商業模式,實際效果是ARM猶如開啟了印鈔機,而國內IC設計公司只能賺一點辛苦錢,直接導致國內ARM陣營IC設計公司“操的是賣白粉的心,賺的是賣白菜的錢”。

二是開發工具。要設計CPU就離不開EDA(電子設計自動化)工具的輔助,比如前端設計的仿真環境,低功耗流程設計工具,時序仿真工具,芯片後端設計的工具等等。

要購買這些EDA工具,同樣耗費頗為不菲,特別是國內IC設計公司的EDA工具大多數都依賴於國外公司的情況下

國內研發EDA工具

做的最好的是華大九天,但市場份額比較小

EDA 的概念範疇很寬。包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域,都有 EDA 的應用。目前 EDA 技術已在各大公司、企事業單位和科研教學部門廣泛使用。例如在飛機制造過程中,從設計、性能測試及特性分析直到飛行模擬,都可能涉及到 EDA 技術。

在日前舉行的 2019 中國集成電路設計大會上,國產 EDA 龍頭企業華大九天董事長劉偉平指出,

全球前 5 大 EDA 公司都是美國企業,總市佔率高達 95%。在集成電路領域,EDA 工具多達數十種,而國產 EDA 工具能提供的只有一半左右。EDA 顯然已經成為了中國集成電路的命門所在。

同樣,在華為內部對整個供應鏈進行梳理後,認為最致命和卡脖子的環節就是 EDA 工 具。如今,EDA 戰略性地位被更多產業界人士關注,

目前國內的 EDA 公司十餘家,除了華大九天規模接近 400 人以外,公司超過 40 人規模的只有四家公司集中在 40 80 人間集中在 40 80 人間包括:做芯片級系統仿真 / 集成無源器件 IPD/ 系統級封裝 SiP 工具的蘇州芯禾、做成品率分析和測試工具杭州廣立微、做器件建模服務 / 快速仿真工具的濟南概倫,以及器件建模服務工具的北京博達微。

國內現存 10 餘家 EDA 公司,2018 年銷售額 3.5 億元,僅佔全球市場份額的 0.8%,與國際巨頭之間的鴻溝讓人望而生畏。


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