在半导体芯片制造中,“光刻”和“刻蚀”是两个紧密相连的步骤,它们也是非常关键的步骤。 “光刻”等同于通过投影在晶片上“绘制”电路图。此时,电路图实际上并未绘制在晶圆上,而是绘制在晶圆表面的光刻胶上。光刻胶的表面层是光致抗蚀剂,光敏材料将在曝光后降解。 “蚀刻”是实际上沿着光致抗蚀剂的表面显影以在晶片上雕刻电路图的图案。
半导体芯片设备蚀刻机在芯片制造领域处于国内替代的最前沿。有三个核心环节,分别是薄膜沉积,光刻和刻蚀。刻蚀是通过化学或物理方法选择性地蚀刻或剥离基板或表面覆盖膜的表面以形成由光刻法限定的电路图案的过程。
其中,光刻是最复杂,最关键,最昂贵和最耗时的环节。刻蚀的成本仅次于光刻,其重要性正在提高。薄膜沉积也是必不可少的重要过程。为了实现大型集成电路的分层结构,需要重复沉积-蚀刻-沉积的过程。
随着国际高端量产芯片从14nm到10nm到7nm,5nm甚至更小芯片的发展,当前市场上普遍使用的浸没式光刻机受到光波长的限制,密钥尺寸无法满足要求,因此必须采用多个模板过程。 使用蚀刻工艺来达到较小的尺寸,使得刻蚀技术及相关设备的重要性进一步提高。
刻蚀机是芯片制造和微处理的最重要设备之一。它使用等离子蚀刻技术,并使用活性化学物质在硅晶圆上蚀刻微电路。 7nm工艺相当于人发直径的千分之一,这是人在大型生产线上可以制造的最小集成电路布线间距,接近微观加工的极限。尽管我国的半导体设备行业与国际巨头之间仍然存在差距,但我们可以看到,无论是受环境,下游需求还是研发能力的驱动,国内半导体设备行业都发生了质的飞跃。
中微公司主要从事高端半导体芯片设备,包括半导体芯片集成电路制造,先进封装,LED生产,MEMS制造以及其他具有微工艺的高端设备。该 公司的等离子蚀刻设备已专门用于国际一线客户的集成电路和65nm至14nm,7nm和5nm先进封装的加工和制造。其中,7nm / 5nm蚀刻技术是国内稀缺性的技术。 该公司的MOCVD设备已在行业领先客户的生产线上投入批量生产,已成为基于GaN的LED的全球领先制造商。
公司的客户包括国内外的主流晶圆厂和LED制造商。随着公司产品性能的不断提高,客户的认可度和丰富度也在不断提高。公司生产的蚀刻设备的主要客户包括 全球代工领导者台积电,大陆代工领导者中芯国际,联电,海力士,长江存储等,光电厂商华灿光电、璨扬光电、三安光电 等。随着中微股份在半导体芯片设备领域的不断发展,公司在IC制造,IC封装和测试以及LED行业中的渗透率不断提高,并且越来越多国际厂商已成为公司的主要客户。公司开发的5nm蚀刻机已通过台积电的验证。 Prismo A7设备在全球基于氮化镓的LED MOCVD市场中处于领先地位,成功超过了传统的领先企业Veeco和Aixtron。
中微公司的主要业务是蚀刻设备和MOCVD设备的生产和销售,并处于国内半导体设备市场的前列。与公司有可比性的公司包括领先的国际蚀刻设备LAM和MOCVD设备领先的Veeco,以及国内两级半导体设备公司北方华创和精测电子。 在蚀刻设备市场上,中微公司与LAM之间存在很大差距,在MOCVD设备领域,中微公司具有与Veeco相近的实力。从国内来看,中微公司和精测电子处于同一水平,仅次于北华创,主要是因为公司是半导体芯片设备的后起之秀。总体而言,中微公司处于国内半导体芯片设备的第一梯队。
2020年前三季度,营业收入为14.8亿元,同比增长21.3%,归属于母公司所有者的净利润为2.8亿元,同比大幅增长105.3%。扣非净利润-4547.3万元,同比下降138.1%。其中,前三季度非经常性损益为2.44亿元。剔除政府补贴,确认的公允价值变动损益为1.55亿元,这主要是由于公司对中芯国际A股股权价值变动的投资以及LED芯片的供过于求。随着价格持续下降,下游企业面临毛利率和库存的双重压力。
A股上市公司半导体芯片刻蚀设备黑马股中微公司自2020年7月见顶后保持中期下降趋势,主力筹码相对较少控盘不足,据大数据统计,主力筹码约为21%,主力控盘比率约为31%; 趋势研判与多空研判方面,可以参考15日与45日均线的排列关系,中短期以15日均线作为多空参考,中期以45日均线作为多空参考。
半导体国产替代进程加快
2017年以后,国内半导体设备企业的自主化率水平持续加快,实现了多个从0到1的突破,国产替代已成为国内半导体行业的发展新趋势。
据中信建投统计,2019年全球半导体设备市场约576亿美金,国内约130亿美金,占比约22.4%,高于韩国的18%。中信建投表示,中国本土设计、制造、封测、存储等环节不断突破,部分领域已追赶至国际水平。设备和材料环节作为半导体产业链上游核心部分,也正受到重视和扶持,有望加速本土配套。
从电子行业2019年报整体表现来看,2019年半导体板块实现营业收入1333亿元,同比增长19.13%;归属于上市公司股东净利润97亿元,同比增长92.64%。毛利率与净利率分别为23.41%、7.42%。2020年Q1半导体板块营业收入同比增长17.76%,环比下降20.99%;归属于上市公司股东净利润同比增长46.81%,环比下降7.59%。
随着人工智能的快速发展,以及5G、物联网、节能环保、新能源 汽车 等战略性新兴产业的推动下,半导体的需求持续增加。全球半导体协会、中商产业研究院预计2020年中国半导体市场需求规模将进一步扩大,市场需求规模有望达到19850亿元。
A股电子企业有望率先受益
从国内上市公司来看,有不少半导体行业上市公司在新一轮产能扩展期,有望带来新的发展机会。
比如,华微电子就在近期顺势而上,积极向新能源 汽车 、军工、家电等领域快速拓展。作为我国功率半导体生产龙头企业,华微电子自主掌握了IGBT薄片工艺、Trench工艺、寿命控制和终端设计等核心工业技术,达到同行业先进水平。华微电子当前拥有4英寸、5英寸与6英寸等多条功率半导体分立器件及IC芯片生产线,芯片加工能力为每年400余万片,封装资源为24亿只/年,模块为1800万块/年。公司8英寸生产线预计今年6月份即将投入使用,将成为替代进口的有力竞争者。
近日,国内半导体龙头中芯国际在港交所披露公告称,国家大基金二期与上海集成电路基金二期同意分别向其附属公司中芯南方注资15亿美元、7.5亿美元,汇率换算后,两大国家级基金分别注资106亿元 、53亿元,合计获注资近160亿元。在业内人士看来,中芯国际获大基金重金注资,其背后则是国产芯片自主化的进程正在加快。
国盛证券分析指出, 2019年A股电子板块增速引领全球,同时在2020年一季度疫情影响之下,一批优质龙头仍然交出高增长答卷。随着后续疫情拐点到来,需求恢复叠加新一轮创新启动,A股电子企业有望率先受益,继续迎来黄金发展期。
我国半导体行业整体上比较落后,但是在一些细分领域已经追平世界甚至领先。例如在功率半导体领域,我国的扬杰科技取得的成绩十分亮眼。公司前身扬杰有限成立于2006年,通过内生外延围绕产业链上下游进行布局,目前已成为国内少数集单晶硅片制造、芯片设计制造、封装测试等产业链为一体的IDM企业。
扬杰科技凭借民营企业灵活的运营机制、和优秀的经营策略,用了仅仅十年,就排到了行业第二,营收与老大华微电子差之毫厘。2019年,公司更是超越了华微电子,成为国内排名第一的功率半导体企业。
公司主要产品包括二极管、三极管、MOSFET、IGBT、晶闸管等功率器件,在光伏二极管、电源用二极管等细分领域已经取得较高的市场占有率,连续多年被评为“中国半导体功率器件十强企业”。
资料显示,扬杰科技一直致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等高端领域的产业发展。2020年其实现营业收入26.17亿元同比增长30.39%、净利润3.78亿元同比增长68%。今年一季报显示,公司营收同比增长93.37%达到9.42亿元,净利润1.55亿元同比增长179.70%。
功率半导体是半导体大行业中的一个重要细分领域,是电能转换和电路控制的核心器件,常见的功率IC、IGBT、MOSFET、二极管是四种运用最为广泛的功率半导体产品。
扬杰科技是国产功率半导体龙头企业。在功率二极管市场,杨杰科技排名中国第一,份额高达了13.5%左右,而从全球的份额来看,也是排名全球第四。
另外在细分领域,比如在整流桥产品上,全球市占率更是高达20.5%,排名全球第一。而在功率TVS领域,市占率达到了5.7%,整个功率半导体全球综合市占率为6.3%。这是中国厂商在功率半导体领域取得的最好成绩了。
由此可见,扬杰科技在国内半导体细分领域半导体功率器件领域上,可以说是绝对的龙头一哥企业。
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