国内自主研发电子芯片的公司有哪些?

国内自主研发电子芯片的公司有哪些?,第1张

1,展讯:

作为中国领先的手机芯片供应商之一,展讯通信(上海)有限公司一直致力于自主创新,目前已形成2G/25G/3G/35G移动通信技术基带、射频芯片产品系列,完成TD-SCDMA、TD-LTE核心芯片研发及产业化等国家重点攻关课题。

2,士兰微:

熟悉杭州士兰微电子股份有限公司的人都知道,该公司的核心发展理念为“诚信、忍耐、探索、热情”。经过15年的发展,士兰微已成为国内规模最大的、集IC芯片设计与制造于一体的企业之一,整体生产经营规模处于国内集成电路行业的前列。

3,华大:

2003年成立的中国华大集成电路设计集团有限公司是一家国有大型IC设计企业。经过几年的资源整合,已将成立之初的18家二、三级企业整合为6家核心企业,强化了集团的主业发展能力。通过瞄准新兴市场,不断强化企业的主导产品,走专业化的发展道路,形成了以信息安全产品、消费类芯片、高新电子以及测试服务等6大领域为主的核心业务。

4,中芯国际:

中芯国际集成电路制造有限公司是中国大陆规模最大、技术最先进的集成电路芯片代工企业。在技术方面,其在大陆最早实现65nm/55nm技术的量产;拥有大陆最先进的45nm/40nm试生产技术;具备大陆唯一的32nm/28nm技术研发能力,同时计划于2013年第三季度初基本实现28nm工艺。

5,华润:

华润微电子有限公司是国内唯一具备开放式晶圆代工、设计、测试封装和分立器件制造完整产业链的半导体公司。自1997年进入微电子行业后,经过十余年的发展,已成为国内新型功率器件和特色晶圆代工领域的领导者、国家重大专项的牵头实施者。

尊敬的各位领导,各位来宾,女士们,先生们: 两个月前,我们刚刚庆祝了中华人民共和国60周年华诞,在国庆庆典上我们直接感受到了祖国的繁荣和富强,感受到了作为炎黄子孙的骄傲和自豪,感受到了龙的传人对中华民族复兴的殷切期盼。此前温总理视察无锡和南通的高新技术产业并作了重要的讲话,温总理说:“国家要把经济结构调优调轻,要发展高新技术产业,现代服务业和环保产业。高新技术产业是一个智慧产业,其发展有三个要素:第一,就是要拥有高端产品,产业的核心技术。第二,就是高新技术也得面向市场。第三,必须具有优势的研发力量。研发新的技术,能够带动一个产业,一个行业,甚至起革命性作用的技术”。总理的话清晰地指明了我们集成电路产业的战略方向,并给了我们极大的鼓励和信心。正是在这样的背景下,今天,集成电路设计业界的各路精英以及产业链各个环节的朋友又一次在厦门相聚,共同探讨中国集成电路设计业的发展,共同谋划中国集成电路设计业的未来。厦门是一个历史悠久的城市,更是一个有深厚文化底蕴的城市,如今,厦门又在随着时代的步伐向高新技术城市的方向发展,对于这次会议能够在厦门成功举办,我谨代表中国半导体行业协会集成电路设计分会向福建省和厦门市的领导表示衷心的感谢。厦门还是一个与海峡对岸最近的城市,这也为两岸企业界与专家学者直接进行交流与沟通提供了最有利的契机和场所,请允许我代表中国半导体行业协会集成电路设计分会,并以我个人的名义,向莅临会议的台湾工研院院长史钦泰先生、虞华年先生以及所有与会的贵宾表示最热烈的欢迎。
下面,我讲三个问题。

1金融危机影响下的
中国集成电路设计业概貌

2008年以来,金融风暴席卷全球,世界经济遭遇重创,金融危机波及各个产业,中国集成电路设计企业也不同程度地受到影响。一些以出口为主要市场的企业,其销售额与利润均大幅下滑;一些主要为国外整机配套的企业,由于整机市场的衰退、或换代而受到直接牵连;作为“轻资产”的部分设计企业,在金融危机的冲击下,由于缺少担保资源而不得不面临资金链中断的困境。但是,70%左右的企业平静而理性地接受了金融危机的挑战,主动、及时地调整了自己的市场和技术策略,从而继续保持了增长的态势。
在集成电路设计产业的新兴地区业已出现了可喜的成果:厦门现在已有20~30家设计企业,09年已出现亮点,诸如硅思微电子以模拟技术见长,企业营业规模预计过2亿元;海芯微电子的12位A/D芯片已在计量仪器的市场中占80%的份额;优讯公司的通信芯片已具相当高的技术含量,主要销往国际市场。天津市晶奇微电子公司的大动态范围安全监控照相芯片基于全自主开发的多项专利,如全并行像素结构,使得Bg0350监控芯片在暗光特性,动态范围,噪声,工作温度等视频监控关键性指标方面,与Sony CCD PCX223有一比,完全可以取代进口,现已量产供货。南京英特神思公司开发的适用于各类传感器及与IC结合的芯片设计用的EDA软件,与国际主流EDA软件兼容,产品已被日本尼康等国际企业采用,它将对未来物联网的传感器开发产生积极作用。
根据各地区政府所统计的数据,和企业自愿披露的信息统计,中国集成电路设计业2009年预计销售总额为37983亿元,同比增长11%,全行业平均净利润率为13%左右(最高为50%)。
据不完全统计,各地区集成电路设计业的销售额为:京津环渤海地区1047亿元,长江三角洲地区1321亿元,珠海三角地区905亿元,其它地区18亿元,以上合计3453亿元;一些未进行确切统计的公司的销售额按已统计数额的10%估算,则2009年中国集成电路设计业总销售额预计为3453×11=37983亿元,详见表1。

排名前35位的56个企业(占全行业企业总数的12%)的销售额总和为22885亿元,占行业总额的6025%。国内设计业除了总体销售总额有持续增长外,还充分利用了国内的加工资源,对整个集成电路产业的发展做出了应有的贡献,例如,士兰、上华和华越98%左右的加工能力在为国内设计业服务,中国设计企业利用中芯国际、和舰与华虹的产能分别达到了16%~35%,利用通富微电、江阴长电、天水华天的封装产能分别达到了16~90%。
排名前35位的中国设计企业,其2009年销售额的预计增长率见表2。

2 金融危机影响下
中国集成电路设计业的表现

面对金融风暴对经济的冲击,企业无非是三种出路,一是淡出市场,具体表现是破产或转产(即退出所从事的产业);二是顶住压力,渡过难关,卧薪尝胆,以求再战;三是积极调整,适应需求,以新思路、新技术、新产品来开拓新市场,扩大企业的生存和进一步发展的空间。
下面列举一些表现:
◆ 2009年,在中国集成电路设计行业的480余家企业中,约有70家企业表现为第一种情况,破产者、改行者陆续有之。少部分企业则呈现第二种情况,例如有些企业对25代移动通信芯片的研发投入了大量人力与物力,而3G标准推行后,运营商迅速进入3G时代,使25G的产品失去市场。但是这些企业没有后退,根据市场形势变化,迅速加强市场调研,抓紧利用已有的技术优势和成果继续再战。
大多数中国集成电路设计企业没有被金融危机击垮,而是以“重整河山”的勇气和积极的态度面对金融风暴的冲击。从上表可以看出,在排名前35位的企业中,约有70%的企业仍实现了正增长,约有10%的企业基本持平,只有约20%的企业同比有所下降。
◆ 造成销售额增长率下降主要有以下几个因素:

1、 世界市场需求萎缩对出口依赖型企业的打击。
2、 国内部分企业的产品同质化现象严重,中低档产品的价格竞争异常激烈,成“一片红海”之势。
3、 自身的不足和缺陷。随着电子消费产品下乡优惠政策的出台,中国市场巨大的刚性需求又一次得以显现,在世界经济危机的沙化漠原中如同一片绿洲充满了生命力。使得一些国际企业和台湾企业也受到了极大的诱惑和吸引,这些企业利用其传统的高端产品技术及其价格的优势迅速针对中国的中低端集成电路与整机市场的需求,快速的开发对路产品,在家电下乡这一大市场中获得较大的收益。同比之下,国内企业的收效是有限的,一是因为竞争进一步加剧,同时在同一个市场的需求下,暴露了我国集成电路设计企业生产的集成电路品种针对系统整机明显的不配套性。这也说明即使有好的政策和市场也往往由于自己的缺陷,竞争力不强而坐失商机。家电下乡就像一面镜子,照出了我们企业存在的不足。需要引起我们高度的重视,这也是激励我们改进的重要收获。
◆ 设计企业具有:以知识和人才为主要财富、资产轻型化、产品要不断创新换代等显着的特质。市场变化迅猛因而要求企业必须具有很高的综合应变能力。而我们有些企业在关键时刻虽然面临商机,但却找不到必要的筹资渠道和支持门路,贷款困难,资金链十分脆弱,因而研发资金捉襟见肘;更有甚者,某些企业的股东难以承受金融海啸的拍打,在急功近利思想的驱使下,提前撤资,造成企业运营轨道的断裂。
◆ 面对金融风暴的突然袭击,我们的大部分企业采取了积极的应对举措,从而缓解了市场变化对企业运营的影响。例如晶门科技受摩托罗拉从手机市场淡出的影响,其主打产品销售大幅下滑,但该企业迅速转向内地市场,与京东方、CEC等大型企业合作,在TFT大尺寸高端产品方面取得了重要突破,即将走出低谷。
◆ 设计企业与制造企业、封装企业共同开发新工艺,将产品创新的链条延伸到加工和封装环节。在“以设计主控加工”的模式探索中取得了一系列进展,如杭州士兰3年投入8亿元研发高频高压器件工艺,在LED显示屏的研制中取得重要进展,今年国庆在天安门广场上矗立的50×5m2的两幅巨型显示屏,就是士兰在国际竞标中取得的重大成果。虽然身受金融风暴的冲击,但是士兰仅在2009年一年缴税就超过1亿元。又如比亚迪与宁波中伟共同开发了高压、高频器件工艺,并通过技术的合作完成了企业并购和重组,成立了宁波中伟半导体公司;上海贝岭业已完成以设计主控工艺加工的转变。
此外士兰、比亚迪、贝岭、华为、中兴通讯、海尔、京东方、长虹等整机企业积极与设计企业相结合,有可能打造新型的IDM企业;
◆ 北京君正充分发挥自主知识产权的CPU core-Xbust的潜能,利用Android开放结构;北京创毅视讯抓住CMMB标准,这两家公司积极调动资源迅速开发新的信息平台和应用平台,并与开发商、增值商、系统应用商结成全新的联盟,推出新一代的产品, 2010年两个企业的销售额预计均可望有2-4倍的提升。
◆ 锐迪科微电子已经成为有相当实力的射频集成电路设计公司,是国内能够提供包括收发器芯片、功率放大器芯片、天线开关在内的完整射频前端解决方案的IC厂商,打破了阻碍中国通信产业发展的“短板”和瓶颈,可以提供3G(TD-SCDMA)、2G/25G(GSM/GPRS)、大灵通(SCDMA)、小灵通(PHS)全系列移动通信核心射频芯片。
格科微电子(上海)有限公司已经获得多项关于 CMOS 图像传感器结构和工艺方面的美国专利。格科微电子的 CMOS 图像传感器产品可以在较低的成本达到 CCD 传感器的图像品质水平,并在功耗、系统集成方面享有 CCD 无法比拟的优势。该公司已占据了全球低端图像传感器超过 50%的市场份额。
◆ 江苏隆智半导体、北京芯技佳艺与中芯国际、上海华虹合作,推出了NOR-Flash系列芯片。该系列产品采用90-110nm工艺,最大容量为64M。目前,世界Flash市场总额约为250亿美元,其中NAND-Flash约为160亿美元,NOR-Flash约为90亿美元。NAND主要用于数据存储,存取速度较慢,但容量要大(目前最高32G),对加工工艺要求很高,目前在45nm左右;NOR主要用于编码存储,对工作速度和功耗要求高,但容量不大(目前最高512M)加工工艺一般在90-180nm。因此NOR很适合我国的市场需求和加工条件。先行起步,是经济和客观的正确选择。
◆ 杭州国芯充分利用所掌握C-Core的技术优势,开发了多种芯片,2009年销售额预计增长135%,呈现出逆势上扬的可喜局面。

3对今后工作的思考和建议

31 产品注重功能多样化
创新与变革是集成电路产业发展的主旋律。
集成电路产业到今天,不断表现出新的趋势和特征:一方面继续专注于CMOS技术,沿着摩尔定律前进;另一方面,产品多功能化趋势日益明显。技术首先是为民所用“More than MOORE”恰恰是贯彻了这个宗旨,所以提供创新产品为己任的设计行业与设计企业应把功能多样化作为我们发展的重要战略。

32 实施产品品牌战略
注重产品品牌的培植,是改善市场秩序、完善产业发展环境做强产业的重要举措。我们讲品牌,是指那些在市场中已得到客户广泛认同的产品,其产品的性能、质量、价格和服务均是取得认同的要素,产品在大量使用后已积累了很好的商誉。今天市场上秩序动荡,同类化的产品不是靠性能、质量、价格、服务全面综合能力的竞争,仅仅靠降价去吸引客户,最终是丢失质量、丢失性能,产业和用户均难逃两败俱伤的下场。注重产品品牌和铸造品牌的过程就是企业和产业成熟的过程、市场稳定的过程,和实现社会经济发展的过程。

33 开辟新市场
① 2009年9月,第13届全国商密产品展览会在京举行,展示了一个事实:安全产品市场充满了商机。近年来国家用于数字认证系统,包括增值税发票认证系统、金融数据密码机、智能IC卡及密钥、加密传真机等数字安全产品已达671亿台(套),其中芯片由国内13家企业供给,深圳国民技术公司已成为这一领域的佼佼者。
② 以节能、减排和低碳能源应用为代表的绿色集成电路市场。目前,除在LED市场有所作为,其余如太阳能、风力发电等领域尚为集成电路设计企业未开垦的处女地。
③ 汽车综合信息平台。汽车电子预计是今后发展迅速的、大有可为的市场,应像对手机、PC、电视等智能平台一样予以密切关注。在汽车电子领域已取得一定成效的比亚迪公司就此提出了“One Car One Wafer”的 口号 。
④ 就智能卡而言,城市只剩下“红海”空间,而农村仍存在巨大的市场空间,并对智能卡的低功耗、安全和成本提出了新的需求。
⑤ 新技术和新应用的市场。比如移动互联网、物联网以及传感网带来的新技术和新应用市场。MEMS微机电系统将在上述的新应用市场中大有用武之地。
针对上述新市场我们认为在以后的发展中要特别注意如下几点:
1、 创新,不仅仅是技术的创新,更要注重技术+产品+品牌+商路的综合创新。所谓“商路”,就是能够使得产品变为商品的渠道和技巧,不仅要和加工制造企业建立战略伙伴关系,更要和增值开发商、应用开发商建立产业联盟。
2、 应用是创新的重要推动力。特别要重视“应用专利”。设计企业不应只为应用企业提供通用芯片,在芯片越来越复杂的情况下,设计公司应具备提供“芯片+软件+解决方案”的能力,从而形成自己独特的“应用专利”。发展集成电路产业,不仅要关注传统的产业结构,也要关注增值开发商、应用开发商的增长,他们是我们产业的重要联盟,只有芯片开发商、增值开发商、应用开发商都得到发展和壮大,才可能带来市场的繁荣和应用的繁荣。
3、 企业做强优于做大,一般而言指资产规模大、营业规模大,谓之“大”。强则有4个体征:营业规模、核心技术竞争力、良好的盈利能力和品牌。我认为中国的设计企业应尽快出现多个营业额大于3亿美元、净利润高于20%(毛利40~60%)的企业。才可在激烈的竞争中与国际型大企业一决高低。
4、 打造产业经济链
自深圳2009年泛珠三角创新应用高峰论坛又一次取得了共识,产品的创新可以兴旺一个企业,如i-phone对苹果的影响,技术的创新可以带动一个产业的持续发展,比如3G对移动通信产业,甚至连技术提供模式的创新都可以催生出新的产业机会,比如MTK TURN-Key解决方案对山寨手机产业。然而产业链的创新属于生态系统级的创新,可以带动整条产业链上下游的协同发展,并确保和光大产品的创新、技术创新、技术提供模式创新的成果,使产业各个环节的资源在一起协调配置发挥最大的效益,是提升产业经济的重大革新。产业链的创新是产业发展到一定阶段后的必然产物,需要产业的各个环节自发的有针对性的聚集和沟通,达到心理上的融合,是以提升经济效益为目标,才能打造垂直一体化(IDM)形成真正的产业经济链。这就意味着芯片设计、制造(含封测)、应用、分销、系统整合,已成了一个鲜活的整体。深圳作为公认的电子应用设计之都,已在整个产业链资源整合的征程上迈出了强有力的步伐,并呈现了明显的产业集聚格局。
除了地域上的趋向外,我们也需要有大企业出台,援手这种创新的整合,最终打造中国的集成电路产业经济链。华润集团、中国电子和中国电子科技集团均已在战略规划和资本层面上做出了安排。整合以创新为主体的设计企业的序幕已经展开。
5、 充分利用国家的政策和专项资金加速设计企业做强做大的步伐。如2009年4月国务院出台了“电子信息产业调整和振兴规划”;8月份启动创业板;2009年10月,筹谋已久的“核高基”国家重大专项也已启动。国家对于行业的发展给予的扶助也正向广度和深度发展,今年在国家发改委有关司局的倡导下,设计分会组织了行业内有关企业和产业化基地对我国的集成电路市场和应用进行了较为深刻的调研,并在现有的产业资源可以支撑的市场需求中,首先对五大类集成电路应用领域进行了规划,旨在打造中国品牌。拟申请一个有明确经济考核目标的产业化专项,以夯实产业基础,并希望成为承接“核高基”项目的产业平台和资源重组与结构调整的平台,工信部、财政部实施多年的电子生产发展基金,每年针对集成电路产品层面,与时俱进的强化着对集成电路企业的推动。
在经历了全球性金融危机的冲击后,弱小的设计业受到了磨练,也体会到自强不息的喜悦,但是在今天的竞争环境下,面对国际化企业的挑战,没有国家政策的必要扶持是不客观的,所以,全行业依然企盼着作为普惠性政策的新18号文件的出台。
中国的集成电路设计业是一个植根于本土的产业,是一个拥有庞大市场需求的产业,是一个有所作为、也应该有更大作为的产业。作为行业协会,我们理应继续为大家提供更好的服务,争取各级政府对设计业的大力支持,开拓各种交流信息的渠道,建立不同层面的沟通平台;作为企业,一定要克服浮躁作风,客观冷静的分析和明确自己的市场定位,随时根据市场的变化对自己的技术和产品策略进行必要的调整,以创新为本,摒弃最低端的价格竞争方式,逐步在国内以至在世界市场上建立自己的品牌,为企业做强做大、为中国做强做大不断做出新的贡献。
21世纪是信息产业大有可为的时代,是集成电路技术面临新的革命的时代。为此我们希望两岸的集成电路业界同仁能够携手合作,共同为集成电路产业的春天再创辉煌。在CCD、光纤之后,或许在不久的将来,新的诺贝尔奖金获得者就在我们中间出现,我们期待着。
现在,北方已经是寒风凛冽,但厦门依然是春色满园。金融风暴可以造成一时的萧条,但绝对不会阻挡住人类社会前进的步伐。
“If winter comes , can spring be far behind ”( P B Shelley , British poet )
谢谢大家!

上个世纪90年代,在半导体产业高标准过程管理需求下,催生了高度行业化以及定制化的MES制造执行系统,并演化成可集成模式的I-MES制造执行系统套件。

作为改革开放排头兵,我国第一个引进MES的企业是宝钢,20世纪80年代宝钢预见性的引进了MES管理系统,但是经过几年发展,我国MES系统相较于国外仍然处于劣势。

2015年,中国制造业MES迎来了重大战略机遇。为了对标德国的“工业40”以及美国的“工业互联网”战略, 中国推出了“中国制造2025”的战略 ,并制定了一系列的技术标准以及从产业政策上进行了大量的引导,MES系统也由单一的生产记录型系统,进化为全方位的企业级执行协同系统。

这三十年的发展,对于国产软件来说,可谓“凛冬”,但 伴随着国产替代和政策扶持浪潮越来越大,国产半导体MES的“破冰号角”即将吹响。

这个时期,国内MES的从业者将迎来巨大发展机会,一批技术储备雄厚的企业实现跨越式发展。同时,云化、低代码的新企业也开始入局, 使得赛道异常火热,竞争更为激烈

#赛道火热

半导体MES系统起初是由设备供应商提供的,作为最早一批提供半导体MES的供应商,consilium和Promis利用低廉的价格在当时展开了水深火热的竞争。

但是,后来两家企业均被本身做半导体设备商的应用材料收购。在收购了Consilium和brooks software之后,也让 应用材料成为全球当之无愧的半导体MES霸主

进入21世纪后,专门的MES系统提供商开始出现,比如IBM提供了SIView的解决方案。 SIView是目前唯一可以与应用材料一较高下的半导体MES系统

而目前,在半导体MES领域,绝大部分12英寸晶圆厂系统几乎被国外厂商所垄断,其中IBM和应用材料两大行业巨头“霸占”了国内80%的市场。

国产半导体MES系统能否从中突围,分获一杯羹,打破IBM和应用材料两大巨头的垄断,无疑对国产芯片制造有着重要的意义。

据了解,半导体制造端的软件主要是CIM软件,而在整个CIM系统中,MES又是核心系统。但是 技术壁垒高、验证时间长是半导体MES系统的特性 ,和半导体设备不同,半导体MES系统在晶圆厂的全产线上是不能有任何偏差,这也造成了半导体MES行业市场份额极为集中,且行业壁垒极高,新玩家很难进入这一市场。

随着晶圆尺寸从4英寸变为6英寸、8英寸、12英寸,芯片性能和制造要求在不断提升,晶圆厂的自动化水平也在不断提升,从人工产线变为半自动产线、自动产线, MES系统对晶圆厂生产越来越重要

值得一提的是,今年以来,国内半导体MES企业异军突起,获得资本和市场的高度关注,融资赛道异常火热。

2021年,各半导体MES/CIM领域的国产厂商凭借其专业人才、技术实力获得资本青睐,相继完成大额度融资,实现国产软件自主化。

# 凭实力竞争

上扬软件

成立于2001年的上扬软件,是国内首批专门为半导体、光伏、LED等高 科技 制造业提供MES、CIM等软件产品和解决方案的供应商。目前已拥有4、5、6、8、12寸半导体MES整体解决方案。除了myCIM(MES)以外,上扬软件还提供包括EAP、RMS、APC、FDC、RCM、MDM在内的子系统。

2021年5月,上扬软件完成C1轮融资,获得哈勃资本、兴橙资本、红土善利的投资。此前,上扬软件在2017年就获得了深创投的A轮融资,启动进入半导体高端市场;2019年获得北京屹唐华创、上海物联网的B轮融资,进入8/12寸MES的产品研发。 10月份,上扬软件又完成了由大基金二期领投,中芯聚源、浦东科投等跟投的新一轮数亿元融资。在资金的大力支持下,上扬软件拿下了国内CMOS晶圆代工厂商长光圆辰和存储厂商杭州驰拓的12英寸产线

芯享 科技

芯享 科技 成立于2018年,是国内领先的半导体晶圆制造、先进封装厂生产自动化CIM系统解决方案服务商,也是目前国内少数可以为8寸、12寸晶圆制造FAB提供整体自动化咨询与建设的高新技术企业,在半导体封测领域的数个技术方向上也打破了国际CIM厂商垄断,达到了世界先进水平。

芯享 科技 以MES生产执行为核心,通过生产计划等链入企业管理系统,为客户服务员。目前已拥有9家晶圆厂商客户,MES客户包括SK海力士和华虹等。 今年3月,芯享 科技 获得红杉中国、高瓴资本、华登国际联合领投的近亿元A轮融资

赛美特

2020年并购成立的赛美特,成功合并了具有多年半导体行业经验积累的“上海特劢丝”“固耀SEMI Integration“和“深圳微迅”三家公司。成立以来,致力于填补国内集成电路制造工业软件领域空白。

赛美特自主研发打造的国产CIM解决方案,涵盖1800多个满足8/12寸晶圆制造厂所需的功能,能够打破国外厂商垄断,是目前国内唯一可支持12寸晶圆全自动化生产的智能制造软件服务商。

2021年5月,赛美特获得5000万元A轮融资。 据了解,目前赛美特在上海成立了专门的MES事业部,其产品目前已用于50余座工厂,客户包括SK海力士、三星、紫光等。

哥瑞利

成立于2007年的哥瑞利,一直专注于打造中国自有的高端半导体智能制造CIM软件,目前已为半导体、面板、光伏、PCB、PCBA、半导体设备等多行业提供了全栈产品线及解决方案。研发服务团队超过300人,拥有21项专利和111项软件著作权(含申请中)。在半导体前道领域,其客户有中芯国际等。 11月12日哥瑞利获得由招商资本、国新风投深圳领投的3亿元新一轮融资

值得注意的是,2021年哥瑞利实现了全国产自研的MES在半导体12寸前道晶圆制造全自动化工厂的首次应用,预计在明年交付量产。

除了上述企业,国内其他软件企业也研发了半导体MES产品,比如华磊迅拓、乾元坤和等。但这些企业普遍以第三方开发服务起家,在与专业的半导体MES大厂比较时仍然有行业适配上的差距。

因此, “菜鸡互啄”的时代已经过去,留下来的都是专业选手的竞赛

#写在最后

“种一棵树,最好的时候是十年前,其次是现在”。在半导体行业也有一个说法,做半导体要么是20年前,要么是今天。

如今,在大基金、中芯聚源、华登国际、高瓴资本等各类资金的支持下,上扬软件等老牌玩家获得了更大的支持,芯享 科技 等新兴玩家也开始浮现, 国产半导体MES行业发展正步入快车道

而如何抓住当前行业快速发展的窗口,在行业增速放缓时,做好研发投入和营收的平衡,将会是国产半导体MES厂商需要面对的挑战。

在全球贸易战和经济增速放缓的国际形势下,芯片的国产化势头不可阻挡,一方面中国是最大的半导体消费国,还有美国对我国IC产业链的限制,这些都促使我们自主自强。据相关数据显示,2019年我国芯片自给率仅为30%左右,国家规划到2025年,中国芯片的自给率要达到70%。除了存储芯片和处理器芯片,电源芯片也是最大的一块蛋糕之一。

电源管理芯片主要是负责电子设备系统中电能的转换、配电、检测和电源管理,负责将源电压和电流转换为可由微处理器和传感器等使用的电源。人们的生活已离不开电子设备,电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的。虽然目前国内的电源芯片企业实力和国外顶级厂商相比,还有些差距,但是在产品种类上正在逐渐完善,具备了一定的国产替代能力,中国的电源管理芯片企业毛利率水准远高于其他行业,高盈利能力吸引了潜在进入者不断涌入市场。据相关数据统计,2015-2020年中国电源管理芯片市场规模逐步增长,年增长率约9%,新的应用领域层出不穷,电源芯片市场正在迎来很多新势力,产业的革新正在进行当中。截至2019年底,电源芯片行业的企业数量超过1500家,近五年,年平均增长60家以上。

痛并成长着的国内电源芯片市场

由于电源管理芯片行业盈利能力较强加上进入门槛较低,每年吸引许多潜在进入者竞相投入,但大部分电源管理芯片企业由于技术门槛不高而只能在低端市场恶性竞价。电源市场繁荣的背后,也凸显了很多行业的问题,企业创新能力不足、同质化产品严重、制造工艺不成熟、产品的一致性差、行业价格战等痛点,国内企业对于高端产品的研发投入少,害怕失败和创新的投入,这些问题不解决,中国的电源IC产业很难和国际媲美。目前,电源管理芯片正朝着高效低耗化、集成化、内核数字化、智能化等趋势发展,高端的电源芯片正是市场的刚需。

正是因为门槛不是很高,很多国内的新公司通过无晶圆模式切入到电源IC市场,但是这些企业往往定位在电源的中低端电源管理芯片领域,做到最后往往受制于价格的巨大波动,行情不好也容易导致公司业绩波动。

对于国内企业从事中高端电源芯片产品,一个最大的壁垒就是缺乏产业链的配合以及昂贵的晶圆制造成本,没有自己的完善产业链,电源IC企业想角逐高端市场难上加难,企业发展自然也受限。

在笔者采访的企业中,有一家老牌的电源IC企业,它们正在用高端的电源产品对标国际大厂。深圳芯茂微电子是一家位于深圳罗湖的高端电源IC厂商,公司拥有自己的封装厂,具备电源的全产业链优势,主要聚焦在BICMOS和BCD工艺平台进行产品研发,贴近客户需求进行正向定义、设计、封装、测试和销售芯片产品,其芯片广泛应用在物联网、智能家居、消费类电子、通信、计算机、机器人、无人机、电力电子和医疗电子等领域。

虽然国内电源厂商近年来取得了一定的成绩,但是这远远不够。曾经有业内人士说道,中国的电源管理芯片市场份额八成被欧美厂商垄断,国内企业在高端领域的市占率不到一成。国产替代形势严峻。狭路相逢勇者胜,芯茂微电子的市场策略就是和顶级国际厂商竞争并占领市场,取得客户对公司的认可。芯茂微表示,对标美国PI、MPS、ON、NXP、TI等厂商是公司目标,现阶段主要聚焦1000W以下模拟电源,2030年成为AC-DC电源芯片领域全系列的国产产品第一的供应商。

芯茂微电子总经理赵鑫表示,"芯茂微电子聚焦于AC-DC电源管理芯片,所谓AC-DC,就是高压交流电转为低压直流电,可以说是所有用电设备的工作基础。经过10年的积累,产品功率从5W突破到300W,拥有数十项国内发明专利及海外PCT,销售数量及金额已进入AC-DC电源芯片领域国内前三甲。"

凭什么角逐高端电源芯片大蛋糕?

对于电子设备所具备的功能越多,性能越高,其结构、技术、系统就越复杂,电源管理芯片的性能离不开先进的工艺和设计技术,新的工艺、封装和电路设计技术能提高电源功率密度、延长电池寿命和减少电磁干扰以及增强电源和信号完整性,从而让芯片系统更安全。对于高端的电源芯片厂商芯茂微电子而言,这些核心的技术它们掌握了精髓。

能进入高端的电源IC市场,必须具备强大的质量管控能力。据悉,芯茂微的全线产品均通过ISO9001,14000和18000的质量体系认证,芯茂微也承担了"Gan高频电源驱动芯片"深圳市技术攻关项目,参与了2019年广东省重大专项,对每一个电路的设计产品质量的严格把关,是芯茂微取得技术突破、获取成功的第一要素。在芯片制造过程和封测出货过程,芯茂微都选择国内首屈一指的制造商合作,确保制造过程中的质量管控,客户满意始终是我们的质量目标。完善的产品停产管控体系、客诉管控体系、产品迭代管控体系、生产管控体系和新品开发管控体系是芯茂微质量保证的关键。

芯茂微电子的"杀手锏"

1、完善的电源芯片全产业链

随着工业领域对大功耗器件节电的需求,5G、物联网、智能电表、电动 汽车 、智能机器人等新兴应用也需要更好质量的电源管理IC,电源管理芯片产品的发展趋势表现为多样化,体现在供电电压趋势、数字电源管理趋势、产品设计周期缩短趋势、产品面积缩小趋势和低成本趋势等。芯茂微的全产业链优势就是能更好的控制产品质量和成本,从电源芯片的工艺开发、系统定义、产品定义、芯片设计、版图设计,再到产品的流片中测、封装成测、功能性验证、质量与可靠性验证、批次性验证、系统验证应用方案等,这些都是芯茂微自己的团队完成,可控性很强。通常情况下,包含所有环节的设计公司不足15%,很多同行的公司缺乏工艺开发、系统定义、产品定义、质量与可靠性验证、批次性验证、系统验证等环节,拥有完善的电源芯片全产业链公司具有很大的市场优势。

芯茂微表示,公司上游供应链中,晶圆代工部分均在全球排名前十的FAB厂商,如TSMC、华虹宏力等,封测代工部分在均全球前十的封装厂进行代工,如长电 科技 、华天 科技 等,稳定的供应链正是产品优秀质量的保证。

对于工艺技术的持续投入,正是芯茂微不断发展和壮大的"利器"。2020年3月,衡阳市第一批产业项目集中开工仪式视频会议在高新区举行,湖南矽茂5G半导体产业园在开工仪式上全面启动,该项目总投资10亿元,项目公司为湖南省矽茂半导体有限责任公司,深圳芯茂微就是其大股东。

2、先进的工艺和技术

和设计企业相比,掌握晶圆制造能力的设计公司无疑是拥有更多的技术优势。欧美和台湾地区正是掌握了这个核心,占据领先位置多年。由于电源管理IC的技术成熟度越来越高,产品的差异化成为抢占市场的关键。

BICMOS是把双极型晶体管和CMOS器件同时集成在同一块芯片上的新型的工艺技术,它集中了上述单、双极型器件的优点,取长补短,针对高速和高性能的芯片生产。芯茂微已经推出了独特的700V BCD工艺平台、12W 以内内置BJT AC-DC 电源芯片、同步整流技术、高压BUCK非隔恒压恒流电源芯片、200W以上大功率正反激系列原副边配套芯片等。

据悉,芯茂微的700V BCD 工艺平台优势在于拥有自主知识产权,先进的衬底终端技术、功率集成技术、内部多种器件集成等应对市场的高度集成化需求,可以定制客户需求的各种不同类型的功率器件及控制芯片,这个平台获得了国家 科技 进步二等奖。

随着5G及快充的逐步普及和应用,产品功率提升要求增加,要求同步整流耐压更高、内阻更低,DCM模式也会转向CCM模式,在CCM模式下对同步整流开通和关断的检测与控制技术要求更高。高功率密度、小型化都是今后的主流,要求同步整流的检测、环路响应及控制的速度要更快。

据介绍,同步整流芯片技术在高功率密度电源领域应用上有很大优势,芯茂微在同步控制器研发阶段的时间超过6年,技术水准和产品稳定性处于行业领先水平。芯茂微相关人员表示,公司主要聚焦18~300W适配器市场,芯茂微做的合封高压同步整流芯片性能,目前已在亚洲区域领先,并助力2018年的央视春晚及元宵晚会显示大屏。在PD快充市场、生活电器市场、手机充电器市场领先对手至少一代,如LP2801、LP3667、LP3669系列产品,均具有外围简洁、高性能、高可靠性、低功耗等特点。

据了解,2009年,芯茂微推出了国内第一款高压 700V工艺芯片LP2703/45,量产产品的功率从12W提升到国内领先的500W。2014年,芯茂微推出自供电 AC-DC 电源芯片LP377X/378X等系列产品,深得客户认可,累计出已超过40亿颗,目前出货平均50KKPCS/M。2020年10月,单月订单已突破187亿颗。针对大功率正激电源,芯茂微电子在2018年量产了LP9901,SRC01等同步整流控制芯

片,所生产的产品已经进入春晚市场。2020年推出行业集成度最高LP3715/6C系列自供电产品,凭借优异的性能和可靠性,得到了联想等大客户的认可。

五年后目标是在AC-DC领域国际前五

如今,芯茂微电子已在高端电源芯片领域取得了很多成绩。2018年,获批GaN电源驱动芯片深圳市技术攻关项目,200W电源整流芯片被春晚电视墙采用,是物联网wifi模块AC-DC电源管理芯片行业标准牵头单位;2019年,公司量产销售产品功率提升到500W,获批广东省重大专项"Si 衬底上 GaN 基功率器件的关键技术研究及应用,在AC-DC模拟电源芯片领域销售数量和金额领先友商。

提升产品的工艺良率、稳定性和产品可靠性是公司的目标。公司的团队实力强大,涵盖电源芯片的工艺开发,系统设计,电路设计、版图,产品验证、测试、封装、考核,系统验证、考核,质量体系,销售,财务,人事等。未来,在5G、AI、物联网、新消费电子、 汽车 电子等应用对电源芯片的需求增加,国内的电源芯片厂商迎来了一个反超国际大厂的良好机会。芯茂微电子总经理赵鑫表示,集成电路是个非常艰苦的行业,为了吸引人才,留住人才,发挥人才的主观能动性,芯茂微的持股员工数已超过总员工总数量的20%。未来,我们会在专注人才投入的同时,大力增加研发资金的投入,产品功率突破到10KW,进入本领域国际前五强。

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目前, 我国半导体市场供需两层不匹配,国产化率亟需提升 。一方面,终端产品供需不匹配。 2018年中国集成电路市场规模1550亿美元,但国产集成电路规模仅238亿美元,国产化率仅约15%;另一方面,制造端的设备供需不匹配。国内半导体设备市场规模约145亿美元,但国产设备规模仅14亿美元不到,国产化率仅约10%。因此,从产业发展的角度,一方面,国内半导体制造领域仍有较大发展空间;另一方面,制造领域的设备仍有较大的国产提升空间。
我们推荐中信建投的研究报告《半导体设备国产进程加速》,解析半导体国产化现状,政策、资金、产业等推动因素,并讨论半导体设备市场格局与国产化进度。如果想收藏本文的报告(半导体设备),可以在智东西公众号回复关键词“nc404”获取。
一、提升国产化率刻不容缓
1、 我国半导体市场规模和占比不断提升
2010年起,全球半导体行业保持稳步增长,过去十年( 2009-2018年)全球半导体销售额CARG为755%,全球GDP CAGR为399%,而我国集成电路销售额CARG为2503%,我国行业整体增速为全球半导体行业增速的33倍,而全球半导体行业整体增速是全球GDP增速的2倍左右;
与此同时,在PC、智能手机等领域强大的整机组装制造能力使我国成为全球最大的半导体消费市场,在全球占比达到了33%,比第二名的美洲高出11个百分点,我国半导体市场无论是绝对规模增速还是占比都不断提升。
▲我国半导体规模和占比不断提升
▲2018年全球半导体产业市场规模分布
2、 我国半导体市场供需不匹配
一方面,终端产品供需不匹配。2018年中国集成电路市场规模1550亿美元,但国产集成电路规模仅238亿美元,国产化率仅约15%;
另一方面,制造端的设备供需不匹配。2018年中国半导体设备市场规模达到1311亿美元,但据中国电子专用设备工业协会统计, 2018 年国产半导体设备销售额预计为 109 亿元,自给率仅约为12%。考虑到以上数据包括集成电路、 LED、面板、光伏等设备,实际上国内集成电路设备的国内自给率仅有 5%左右,在全球市场仅占 1-2%份额。半导体设备进口依赖长期看将严重阻碍中国半导体行业的自主发展,国内需求与国内供给的缺口昭示着巨大的国产化空间。
▲2018年国产半导体集成电路自给率仅15%
▲2018年国产半导体设备自给率仅12%
3、 贸易战对我国半导体核心技术“卡脖子”
美国制裁中兴华为反映创新“短板”,华为事件影响深远,引发全球半导体供应链“地震”,暴露出核心技术被“卡脖子”的风险,催化国内半导体等核心科技领域发展,国产自主可控替代有望加速;
半导体行业产业链中上游为我国薄弱环节,其中上游半导体设备和中游制造对美依存度高,核心领域国产芯片占有率多数为0%;相比之下,中游封测和下游终端市场领域对美依存度小,受到影响相对较小。
▲半导体产业链受贸易战影响分化
4、 后贸易战时期,国内半导体设备厂商的一些变化
设备企业前瞻布局非美国地区零部件采购 。一般来说,半导体设备的零部件分为四大部分。在这四大类中,精密加工件、普遍加工件现在基本没有制约,通用外购件(包括接头、气缸、马达等)占比比较小,因此现阶段供应管理关注的重点是外购大模块, 包括设备专用模块和通用模块(机械手、泵等)。外购大模块数量上占比不高,可能只有10-20%,但价值占比60-80%;
所以我们讲零部件的国产化,主要是讲外购大模块的国产化。预防产业风险和成本控制需要通过对外购大模块进行供应链拓展、批量采购等方式实现。
▲外购大模块受产业影响风险较大
大部分品类现阶段国内基础差,没有成熟技术,没有产品。从进口比例来看,前十大子系统供应商中,美国市场和日本市场占比最高。设备企业正逐渐将采购链条从美国转移至日本、英国等地区。
▲前十大零部件采购需求占比及前十大子系统供应商占比
二、国产化的推动因素
1、 全球半导体行业景气度有望触底回暖
理论上看,全球半导体行业具有技术呈周期性发展、市场呈周期性波动的特点 。1998~2000年,随着手机的普及和互联网兴起,全球半导体产值不断上升,尤其在2000年增长383%;随着互联网泡沫的破裂, 2001年全球半导体市场下跌32%;随后Window XP的发布,全球开始新一轮PC换机潮,半导体市场2002~2004年处于高速增长阶段;2005年半导体市场出现了周期性回落, 2008年和2009年受金融危机的影响出现了负增长;
2010年,随着全球经济的好转,全球半导体产值增长344%。2011-2012年受欧债危机、美国量化宽松货币政策、日本地震及终端电子产品需求下滑影响,半导体销售增速分别下降为 04%和-27%;
2013年以来, PC、手机、液晶电视等消费类电子产品需求不断增加,全球半导体产业恢复增长,增速达 48%。2014年全球半导体销售市场继续保持增长态势,增速达 99%;2015-2016年,全球半导体销售疲软。
2017年,随着AI芯片、 5G芯片、汽车电子、物联网等下游的兴起,全球半导体行业重回景气周期。
2018年下半年,受到存储器价格下降、全球需求疲软和中美贸易战的影响,全球半导体发展动力不足。但展望2019年下半年,受益于消费领域、智能手机需求回暖,全球半导体市场发展趋稳并有望实现增长。
2、 上游半导体设备销售有望随之向好
数据上看, 2019年全球半导体设备销售同比负增长, 2020年将大幅反d 。2018年,全球半导体设备销售额达645亿美元,同比增速高达14%,创下历史最高;受到多因素影响, 2019年半导体设备厂商短期承压, SEMI预计2019年全球半导体设备销售下降184%至529亿美元。
展望2020年,由于存储器投资复苏和在中国大陆新建及扩建工厂, SEMI预计半导体制造设备2020年的全球销售额为588亿美元,比2019年增长12%。其中,包括外资工厂在内的对中国大陆销售将达到145亿美元, 预计中国大陆成为半导体制造设备的最大市场。
3、 我国政策、资金、市场环境三面扶持
对标海外:政策支持、资金帮扶、下游产业支撑是推动行业进步不可或缺的几个方面 。 80年代工业PC时代,日本半导体以存储器(DRAM为主)为切入口,在日本政府和产业界联合推动下,吸收美国技术并整合日本工业高质量品控体系,实现IC产品超高可靠性,顺利实现赶超美国;
90年代消费电子大潮,韩国半导体在韩国政府和财团的共同推动下,积极开拓高性价比IC产品,带动亚洲电子产业链崛起,实现了长达20多年的持续崛起。而此时的台湾则通过创新的产业模式,从IDM转为垂直分工,依靠大量投资建成了世界领先的晶圆代工厂台积电和联电,在技术水平上达到世界顶尖;
▲政策支持、资金帮扶、下游产业支撑是推动行业进步不可或缺的几个方面
政策:产业政策频发,彰显扶持半导体产业决心 。“十二五”期间,政府开始大力支持IC产业发展,先后出台了《国家IC产业发展推进纲要》 和“国家重大科技专项”等政策。其中以2014年发布的纲要最为详细,被视为国家为IC产业度身定制的一份纲要,明确显示了政策扶持半导体产业的决心。
2014年9月,国家IC产业基金正式成立。以直接入股方式,对半导体企业给予财政支持或协助购并国际大厂。
目前我国半导体产业的自给率才只有不到15%, 《中国制造2025》 的目标是2020年自给率达40%,2050年达到50% 。
▲根据规划, 2015-2020年, IC产业产值CAGR达20%以上
资金:截至2018年5月,一期大基金已累计投资70个项目,承诺出资1200亿,实际出资1387亿 。已实施项目覆盖设计、制造、封装测试、设备、材料、生态建设各环节;一期大基金主要投向芯片制造环节,占全部承诺投资额的67%,目前已经支持了中芯国际、上海华虹、长江存储等;在设计领域,大基金主要在CPU、 FPGA等高端芯片领域展开投资,占承诺投资额的17%;在封装测试产业方面,大基金则重点支持长电科技、华天科技、通富微电等项目,占承诺投资额的10%;
相比之下,大基金在装备和材料环节的投资规模和力度要小很多,但仍然在推进光刻、刻蚀、离子注入等核心装备抓住产能扩张时间窗口,扩大应用领域。
▲国家大基金资金主要投向集成电路制造环节
资金:大基金二期募资规模2000亿左右,加强设备领域投资 。
▲二期大基金将加强设备领域投资
资金:大基金撬动地方基金,集成电路产业正迎来密集投资期 。IC产业属于资本开支较重的产业,“大投入,大收益;中投入,没收益,小投入,大亏损” ; 全球看,每年半导体资本开支接近600亿美元,而英特尔、台积电、三星等巨头每年的资本开支均在100 亿美元左右,只凭大基金的支持仍然投入有限; 根据我们的统计,除了规模近1400亿的大基金之外,各集成电路产业聚集的省市亦纷纷成立地方集成电路基金,截至到2019年4月,全国有15个以上的省市成立了规模不等的地方集成电路产业投资基金,总计规模达到了5000亿元左右。通过大基金、地方基金、社会资金以及相关的银行贷款等债券融资,未来10年中国半导体产业新增投资规模有望达到10000亿元水平。
▲中国各省市开始密集投资布局半导体产业
市场:大陆建厂潮为半导体设备行业提供了巨大的市场空间 。根据SEMI发布的全球晶圆厂预测报告预估, 2017 -2020年的四年间,全球预计新建 62 条晶圆加工线,其中中国大陆将新建26座晶圆厂,成为全球新建晶圆厂最积极的地区,整体投资金额预计占全球新建晶圆厂的 42%,为全球之最。
市场:大陆半导体资本开支持续增长,拉动半导体设备发展 。当前大陆成为全球新建晶圆厂最积极的地区,以长江存储/合肥长鑫为代表的的存储器项目和以中芯国际/华力为代表的代工厂正处于加速扩产的阶段,预计带来大量的设备投资需求。
三、半导体设备市场竞争格局与国产化进度
1、IC制造流程复杂,大多数设备被国外厂商垄断
晶圆制造(前道,Front-End) :
▲晶圆制造环节具体设备及主要厂商封装(后道,Back-End )测试 :
▲封装测试环节具体设备及主要厂商
全球集成电路装备市场总体高度垄断 。特点:技术更新周期短带来的极强技术壁垒,市场垄断程度高带来的极大市场壁垒,以及客户间竞争合作带来的极高认可壁垒。因此,集成电路装备市场高度垄断,细分市场一家独大;从分布看,全球前十大集成电路装备公司基本上被美国、日本、欧洲企业占据; 从比例看,全球前十大拿走行业80%的份额;应用材料(美国)、 ASML(荷兰)、 TEL东京电子、泛林(美国)、科磊(美国)位列前五,前五名拿走68%的份额;前30拿走92%的份额,前20拿走87%的份额。
▲全球IC装备市场高度垄断
全球IC制造细分设备市场也高度垄断 。从细分设备来看,每个具体设备基本上大部分份额被前三大企业占据,基本上都是80-90%的份额; 前三大厂商中,也基本都是一家独大,第一占据了40-50%的份额。
▲细分设备市场也高度垄断
我国集成电路装备市场高端占比偏小,且大部分为国外厂商 。2018年中国半导体设备市场规模达到1311亿美元,但据中国电子专用设备工业协会统计, 2018 年国产半导体设备销售额预计为109亿元;预计2020年中国半导体设备总市场规模将超1000亿。
▲国内厂商规模普遍较小,且大部分在光伏、 LED领域占比较高
边际变化:在诸多工艺环节中,开始出现了一些国产厂商 。分地区看,形成三个产业集群:北京:北方华创、中电科集团、天津华海清科(CMP);上海:上海微电子、上海中微半导体、上海盛美、上海睿励科学仪器;沈阳:沈阳拓荆、沈阳芯源;
▲主流65-28nm客户不定量的采购的12类设备清单
▲国内已有9项应用于14nm的装备开始进入生产线步入验证
75-80%的资本开支使用在设备投资里,设备投资中的70-80%在晶圆制造环节设备里 。光刻设备、刻蚀设备、薄膜设备( ALD/CVD 53%、 PVD 47%)占比最高,分别20-25%、 25%、 20-25%;扩散设备、抛光设备、离子注入设备各占设备投资的5%,量测设备占设备投资的5~10%。
▲晶圆生产线各类设备投资占比
2、 光刻设备:光刻机是生产线上最贵的机台, ASML全球领先
光刻工艺是最复杂的工艺,光刻机是最贵的机台 。主流微电子制造过程中, 光刻是最复杂、昂贵和关键的工艺,占总成本的1/3;目前的28nm工艺则需要20道以上光刻步骤,耗费时间约占整个硅片工艺的40~60%。光刻工艺决定着整个IC工艺的特征尺寸,代表着工艺技术发展水平;
具体流程: 首先要在硅片上涂上一层耐腐蚀的光刻胶,随后让强光通过一块刻有电路图案的镂空掩模板照射在硅片上。被照射到的部分(如源区和漏区)光刻胶会发生变质,而构筑栅区的地方不会被照射到,所以光刻胶会仍旧粘连在上面。接下来就是用腐蚀性液体清洗硅片,变质的光刻胶被除去,露出下面的硅片,而栅区在光刻胶的保护下不会受到影响。
光刻机是生产线上最贵的机台,千万-亿美元/台。主要是贵在成像系统(由15~20个直径为200~300mm的透镜组成)和定位系统(定位精度小于10nm)。一般来说一条产线需要几台光刻机,其折旧速度非常快,大约3~9万人民币/天,所以也称之为印钞机。
ASML占据70-80%市场份额,且领先地位无人撼动 。荷兰ASML占据超过70%的高端光刻机市场,且最新的产品EUV光刻机售价高达1亿美元,依旧供不应求。紧随其后的是Nikon和Canon。 光刻机研发成本巨大, Intel、台积电、三星都主动出资入股ASML支持研发,并有技术人员驻厂;格罗方德、联电及中芯国际等的光刻机主要也是来自ASML;
国内光刻机厂商有上海微电子、中电科集团四十五研究所、合肥芯硕半导体等。在这几家公司中,处于技术领先的是上海微电子,其已量产的光刻机中性能最好的是90nm光刻机。由于技术难度巨大,短期内还是处于相对劣势的地位。
▲1970年起,光刻机价格每44年翻一倍
3、 刻蚀设备:机台国产化率已达15%
国产刻蚀机的机台市场份额已约15% 。工艺流程: 所谓刻蚀,狭义理解就是光刻腐蚀,先通过光刻将光刻胶进行曝光处理,然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分。刻蚀可分为干法刻蚀和湿法刻蚀。显而易见,它们的区别就在于湿法使用溶剂或溶液来进行刻蚀。
刻蚀设备分类: 在8寸晶圆时代,介质(40%)、多晶硅(50%)及金属刻蚀(10%)是刻蚀设备三大块;进入12寸后,随着铜互连的发展,介质刻蚀份额逐渐加大,目前已近50%;
中微半导体的16nm刻蚀机已实现商业化量产并在客户的产线上运行, 7-10nm刻蚀机设备以达到世界先进水平。截至2018年末,中微半导体累计已有1100多个反应台服务于国内外40余条先进芯片生产线。目前中微产品已经进入第三代10nm、 7nm工艺(台积电), 5纳米等离子体刻蚀机已经台积电验证;除中微外,北方华创在硅刻蚀机方面也有突破。
4、 成膜设备:机台国产化率约10-15%
成膜设备分两大类, 机台市场份额约10-15% 。工艺流程: 在集成电路制备中,很多薄膜材料由淀积工艺形成。主要包括化学气相 (CVD)淀积和物理气相淀积 (PVD)两大类工艺; 一条投资70亿美元的芯片制造生产线,需用约5亿美金采购100多台PECVD设备; 从全球范围看, AMAT在CVD设备和PVD设备领域都保持领先;北方华创、中微公司等企业等小有突破:其中北方微电子的PVD可用于28nm的hard mask工艺,并且可以量产;中微两条线推进CVD,一方面中微应用于LED领域的MOCVD市占率已经全球领先 ,另一方面投资沈阳拓荆,完善产品线布局。
▲AMAT在CVD设备和PVD设备领域都保持领先
▲总体看, PVD是国产化进展较快的一类设备
5、 检测设备
半导体中的检测可分为前道量测和后道测试两大类 。其中前道检测更多偏向于外观性/物理性检测,主要使用光学检测设备、各类inspection设备;后道测试更多偏向于功能性/电性测试,主要使用ATE设备及探针台和分选机;从价值量占比看,前道量测设备也可称为工艺控制检测设备,是晶圆制造设备的一部分,占晶圆制造设备投资占比约10%;后道测试设备独立于晶圆制造设备,占全部半导体设备比例约8%。
▲可以简单把加工过程划分为前道晶圆制造与后道封装测试
▲量测设备和测试设备属于两个不同环节
前道晶圆量测(Wafer Metrology)主要在wafer制造环节。在芯片制造过程中,为了保证晶圆按照预定的设计要求被加工,必须进行大量的检测和量测,包括芯片线宽度的测量、各层厚度的测量、各层表面形貌测量,以及各个层的一些电子性能的测量;用到的设备:缺陷检测设备、晶圆形状测量设备、 掩膜板检测设备、 CD-SEM(微距量测扫描式电子显微镜)、显微镜等。
后道测试主要在封测环节,分为中测和终测 。后道中测(CP, circuit probe),主要在芯片封装前: 主要是测试整个晶圆片(wafer)上每个芯粒(die)的逻辑。简单来说, CP是把坏的Die挑出来并标记出来,后续只封装好的die。这样做可以减少封装和测试的成本,也可以更直接的知道Wafer的良率。用到的设备:测试机(IC Tester / ATE)、探针卡(Probe Card)、探针台(Prober)以及测试机与探针卡之间的接口等。
后道终测(FT, final test),主要在芯片封装后:测试每颗封装好的芯片(chip)的逻辑。简单来说, FT是把坏的封装好的chip挑出来,可以直接检验出封装环节的良率;用到的设备:测试机(IC Tester)、分拣机/分类机(Handler)等。
测试设备三大设备之ATE竞争格局:测试设备包括三大类:测试机、探针台、分选机,其中测试机市场空间占比过半;全球集成电路测试设备市场主要由美国泰瑞达和日本爱德万占据,两者总体合计市占率超过50%。细分来看,在测试机市场中, SOC测试机、存储器测试机的市场占比合计近90%,而爱德万+泰瑞达的市场份额超过80%;目前国内已经装配的测试系统主要偏重在低档数字测试系统、模拟及数模混合测试系统等,领先厂商包括长川科技、华峰测控、上海中艺等。本土厂商在中高档测试能力部分目前仍十分薄弱,尚无法与国外业者相抗衡(包括爱德万Advantest、泰瑞达Teradyne、 Verigy、居诺JUNO半导体等)。但目前国产中、高档测试系统已经研制成功,正进入小批量生产阶段。上市公司中,国产厂商长川科技正全面布局数模混合、模拟、数字信号测试机+探针台;精测电子已布局memory ATE和面板驱动IC ATE,期待后续产品出货。
测试设备三大设备之探针台竞争格局:探针测试台(Prober)是前后道工序之间用于对半导体器件芯片的电参数特性进行测试的关键设备,它可以将电参数特性不符合要求的芯片用打点器(INKER)做一明显标记, 便于在后道工序中及时将其剔除, 这样就有效地提高了半导体器件生产的成品率,大大降低器件的制造成本。在具体测试的时候,晶圆被固定在真空吸力的卡盘上,并与很薄的探针电测器对准,同时探针与芯片的每一个焊盘相接触。 电测器在电源的驱动下测试电路并记录下结果。 测试的数量、顺序和类型由计算机程序控制。
一般来说,探针台的单价在百万级别,远高于分选机。根据统计,探针台的市场份额约占总测试机+探针台+分选机的市场空间的15-20%左右。以东京电子(TEL)为代表的厂商雄霸全球探针测试设备市场,而国内厂商中,长川科技已有探针台产品布局。
智东西认为,国内集成电路设备的国内自给率仅有 5%左右,在全球市场仅占 1-2%份额,而且,产业链中上游核心领域芯片多数占有率基本为0%。半导体设备进口依赖长期看将严重阻碍中国半导体行业的自主发展,国内需求与国内供给的缺口昭示着巨大的国产化空间。集成电路领域对外依赖十分严重,现在,集成电路已经成为我国进口金额最大的产品种类,进出口的贸易逆差逐年扩大,逆差增速还在持续提升。但是,在资金、政策、市场环境三方面利好下,市场格局正在发生深刻的变化,希望在未来的5-10年内,半导体行业被“卡脖子”的局面不复存在。

集成电路产业概念股有哪些?集成电路产业概念股一览

集成电路产业概念股有哪些?集成电路产业概念股一览

根据《集成电路白皮书》,我国目前集成电路产业链中的设计部分占比在逐步提升,芯片制造部分有所下滑,封装测试部分基本保持稳定。芯片制造占比约为23%、电路设计约占35%、封装测试占42%。

总体来看,我国集成电路产业在全球整个产业链布局中依然处于中下游水平。不过,由于巨大的替代需求,近年来,在集成电路产业的各个环节均形成了一批具有一定实力的本土企业,其中不少为A股上市公司,投资者可以对此保持关注。

集成电路设计

同方国芯(002049) :同方国芯受益于军工芯片国产化渗透率的提升和军用存储器的横向拓展。中国军工芯片市场容量60亿元,国产化率10%,未来国产替代空间巨大。同方国芯的智能卡/智能终端亦在2015年迎来高速成长,国产yhk、健康卡芯片等有望逐步爆发。

大唐电信(600198) :基带技术领先,汽车半导体芯片国内独家。公司旗下子公司联芯科技是国内TD-SCDMA和LTE基带/AP芯片主要设计公司之一,拥有数量众多的通讯专利,且芯片授权给小米投资的公司,未来在4G芯片领域有望有一席之地。

上海贝岭(600171) :中国电子整合旗下集成电路资产的路径已经愈发明确,作为其旗下唯一A股上市平台,上海贝岭的资本运作值得关注。2014年,中国电子整合了旗下华大、华虹等IC设计资产成立华大半导体,产业收入规模跻身全国前三名。

集成电路制造

三安光电(600703) :公司布局化合物半导体制造,冲击全球龙头。三安光电在国内率先进入6寸GaN领域,未来有望整合制造和设计,成为化合物半导体龙头。

士兰微(600460) :公司是中国IDM龙头,公司主要产品包括分立器件、功率器件、LED驱动、MEMS传感器、IGBT、安防监控芯片等。公司未来按照电源和功率驱动产品线、数字音视频产品线、物联网产品线、MCU产品线、混合信号与射频产品线、分立器件产品线、LED器件产品线等七大产品线发展。

华微电子(600360) :公司是国内主要的半导体功率器件IDM,主要产品包括MOSFET、IGBT、BJT、二极管等,可用于汽车电子设备中。

集成电路封测

华天科技(002185) :中国营收规模第二、盈利能力最强的半导体封装测试公司,公司甘肃、西安、昆山三地布局传统封装到先进封装全线产品。今年年初,公司与华天科技签署了战略合作协议,双方将在集成电路先进制造、封测等方面展开合作,共同建设中国集成电路产业链。

通富微电(002156) :巨头重要封测伙伴,公司国际大客户营收占比较高,海外销售占比超过70%,客户产品主要面向智能手机、汽车等高增长市场。

晶方科技(603005) :公司是封装绝对领导者,2014年成为全球第一家12英寸WLCSP封装供应商,为OmniVison、格科微等海内外CIS巨头提供封测服务。同时,公司还是苹果Touch ID封装的主要供应商之一。公司发展的主要方向是汽车摄像头、模组封装、指纹识别和MEMS封装。

集成电路设备和材料

七星电子(002371) :公司是A股半导体设备的龙头公司公司2014年962亿收入中,半导体设备达到464亿元,占比482%。七星的半导体设备主要用于集成电路、太阳能电池、TFTLCD、电力电子等行业。在集成电路设备方面,公司12英寸氧化炉,65~28nm清洗设备,45~32nm LPCVD等是看点。

兴森科技(002436) 、上海新阳(300236) :12寸大硅片项目为中国集成电路提供最核心材料,两家公司联合新傲科技和张汝京博士成立的大硅片公司上海新升预计四季度能出12寸硅片样品,预计明年1季度实现量产,目前硅片产能大部分已经被预定。上海新升将弥补中国半导体产业最核心原料的缺失。国家大基金有意投资,且上海新升已经确定入驻临港产业园区集成电路基地,有望受益上海集成电路基金扶持。


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