中国为何不早一点发展半导体领域,未来的发展前景如何?

中国为何不早一点发展半导体领域,未来的发展前景如何?,第1张

一纸芯片禁令使我们意识到芯片的重要性,随着华为事件的不断发酵,大型公司开始创建芯片,在国家的支持下,许多公司取得了突破,它还设定了到2025年实现芯片自给率超过70%的目标,可以说,当时中国只有一个目标,那就是创建我们自己的芯片,尽管制作芯片的困难难以想象,但我们那时再也无法控制太多了,因为芯片已成为所有中国人的痛点,所以制作属于中国人的芯片是最重要的此刻的事情,急事,由于我们对芯片的需求非常紧迫,为什么我们不早做芯片,如果能够更早地制造它,那么我相信我们现在将不会经历这种无芯的痛苦,为什么不早发展,实际上,我们的国家完全没有参与,早在1965年,我国就开发了第一个国内产品芯片,那时,还没有ASML这样的巨人,甚至在半导体领域具有优势的日本也刚刚进入这一领域,值得一提的是,那时我们不仅独立开发芯片,而且还自行构建光刻机。

当时,中国科学院生产了65型接触式光刻机,在接下来的20年中,我们在芯片领域中一直遥遥领先,至少直到1980年,我们在芯片领域的技术水平才处于世界前列,但是,在1980年代,由于某些原因在自主研发问题上存在分歧,并且当时停止了许多研发项目,从那时起,购买更好的想法开始流行,另外,当时,许多外国芯片以良好的性能和低廉的价格进入该国,因此大多数公司会选择使用进口的芯片,这样,我们积累了20年的光刻机技术,这相当于浪费钱,场地,从那时起,在光刻机领域,我们进入了空白状态,2002年,上海微电子成立后,我们再次涉足光刻机领域。

1990年,我国启动了908项目,在这个项目中,我们已经投资了将近20亿美元,但我们别无选择,只能在建成时遇到落后的现实,而且我们在一开始就遇到了棘手的危机,这使我们在这一领域逐渐滞后,这种情况直到2000年才开始好转,中芯国际这样的公司出现在中国,这给国内芯片带来了一点希望,前景如何,那么在这种情况下,中国半导体领域将如何发展,实际上,从个人角度来看,国内的发展前景仍然非常好,至少到目前为止,可以肯定的是我们在这一领域还不是完全空白,2014年,国家集成电路产业发展推进刚要正式发布,发布此大纲意味着我们将重新确定发展集成电路产业的决心,但是,值得一提的是,我们目前的情况不是很好,随着外国公司的不断加速,我们在半导体领域的发展已经落伍了,但是好消息是,目前芯片的发展即将突破摩尔定律的极限。

这实际上对国内半导体的发展是一件好事,所谓的摩尔定律是指集成电路上的晶体管数量每18-24个月翻一番,现在,世界上最先进的芯片工艺已开发到5nm,目前正在开发3nm,但是速度越来越慢,例如,拥有世界上最先进技术优势的台积电,从28nm到14nm已经使用了十多年,随着芯片的发展无限接近摩尔定律,未来芯片流程的发展肯定会变得更加缓慢,这对我们来说是个好消息,因为当芯片达到摩尔定律时,芯片的发展将不可避免地陷入停滞状态,这使我们有时间进行追赶,目前,国产芯片已达到7nm并由中芯国际掌握,从28nm到7nm,百度的昆仑二号和阿里平头哥的独角兽也已上市,所有这一切无疑是不可能的,这并不能证明我们即将迎来芯片发展的大趋势,我相信,在大公司的不懈努力下,我们将能够在芯片领域创造更加辉煌的时刻。

有博方嘉芯氮化镓射频及功率器件项目,中微科技化合物半导体材料研究中心落户成都邛崃,华通芯电第三代化合物半导体项目,三安光电拟160亿在长沙投资化合物半导体项目,江苏任奇芯片制造、封测、研发的产业化基地,郑州航空港实验区第三代化合物半导体SiC生产线,中科院半导体所氮化镓材料与器件项目。

有一些材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,常常被成为半导体。半导体是易受温度光照,杂质等因素的影响,半导体是制造电子元件的重要材料,二极管,三极管都是半导体制成的。

在中国大陆芯片代工制造领域,如果将中芯国际称为行业第一,那么华虹半导体可以排名第二。中芯国际与华虹半导体这两家芯片代工厂商,应该说是“中国大陆晶圆代工双巨头”。只不过,与颇受外人注目的中芯国际比较起来,华虹半导体的“存在感”确实要低一些。 作为中国大陆最大的特色工艺制程芯片代工厂,也是最大的功率器件代工厂,华虹半导体同样被业界视为一家具市场风向标的厂商。

华虹半导体是由华虹NEC与宏力半导体在2011年合并而来。华虹NEC成立于1997年,曾经主要是为NEC(日本电气)开发、制造及销售DRAM晶圆。2003年,华虹集团从NEC收回华虹NEC合资厂经营管理权,逐步停止 DRAM生产,并开始从事芯片代工制造业务。而上海宏力半导体于2000年底成立,主要从事计算机芯片、独立NOR闪存、eFlash、 汽车 发动机控制器等产品制造。2011年12月,华虹NEC与宏力半导体合并,2013年10月,集团完成重组,构成了如今的华虹半导体。

简单来说,华虹半导体聚焦于半导体特色工艺制程,主要工艺技术包括嵌入式非易失性存储器、逻辑及射频、分立器件、模拟及电源管理、独立非易失性存储器,广泛应用于电子消费品、通讯、计算机、工业及 汽车 市场。在实际应用中,处理器芯片和存储芯片遵循摩尔定律,需要用到先进制程工艺,但是射频、功率、传感器、模拟等器件则通过特色工艺制程进行生产。与先进逻辑制程工艺相比,特色工艺制程具备非尺寸依赖,工艺相对成熟,所需资本支出低,产品研发投入低等特点,同时产品生命周期也更长,种类更多。

1,华虹半导体交出了一份亮眼的半年报业绩,无锡厂表现出色

当前,全球芯片缺货涨价不断发酵,多家半导体大厂相继发布“创新高”的财务业绩。继中芯国际之后,华虹半导体也于8月12日交出了2021年上半年业绩。据公司发布财报显示,2021年上半,华虹半导体的营收达6.51亿美元,较2020年上半年增长52.0%;净利润7714万美元,较2020年上半年增长102.3%。其中,在2021年第一、第二季度,华虹的收入分别为3.05亿美元、3.46亿美元。同时,公司公布了2021年第三季度指引,预计收入约4.10亿美元左右,有望再次创造单个季度收入新高。营收和净利润双双高增长,华虹可谓是迎来了半导体行业的“高光时刻”。

目前,在上海金桥和张江,华虹半导体建有三座8英寸晶圆代工厂(上海一厂、二厂和三厂),总产能已达到18万片/月。其中,一厂和二厂的产能分别为6.5万片/月和6万片/月;三厂的产能为5.3万片/月,估计后续还能增加1~2万片/月的产能。值得补充的是,位于上海的一厂、二厂和三厂,由华虹半导体全资控股。一厂和二厂的工艺节点为1μm -95nm,主产智能卡、模拟器件、电源管理、功率器件和传感器等;三厂的工艺节点为0.25μm~90nm,主要产品包括微控制器、智能卡、消费电子产品和传感器等。至2021年第二季度,华虹半导体上海一厂、二厂和三厂的营收创出 历史 新高,为2.62亿美元,占该季度营收的75.7%。

华虹总裁兼执行董事唐均君表示:"对于三条8英寸生产线来说,本季度也是有史以来最好的一个季度。8英寸平台营业收入创下2.62亿美元的 历史 最高。得益于平均销售价格的提高和生产线效能提升,8英寸毛利率从2021年第一季度的27.3%提高到31.6%。贡献净利润5130万美元,占总收入的19.6%。我们将把握机遇,继续做优8英寸生产线的工艺平台,8英寸生产线效益前景仍然看好。"

此外,华虹半导体还在无锡设有一座12英寸晶圆代工厂,工艺节点90nm及以下,当前主要产品为闪存、功率器件和CIS图像传感器等。公开信息显示,无锡厂由华虹半导体、国家集成电路产业基金、无锡地方政府设立的投资公司三方共同投资建设,华虹半导体目前合计持股51%。而华虹无锡基地总投资达100亿美元,占地约700亩。

截至2021年5月时,华虹无锡12英寸厂的产能已达4.8万片/月,预计2021年底可望扩充至6.5万片/月。 东方证券在近期的一份报告中认为,无锡厂在2022年中有望扩产至8万片/月左右,成为中国大陆地区领先的12英寸特色工艺生产线,也是中国大陆地区第一条12英寸功率器件代工生产线。东方证券称,如果按照12英寸片平均销售价格(ASP)1000~1200美元计算,那么当华虹无锡的产能达8万片/月后,可贡献9.6~11.5亿美元收入。从业务体量上而言,相当于再造一个华虹。报告还提到,在未来,当无锡基地项目完全建成后,华虹在无锡可望拥有三条12英寸生产线,总产能可能高达20万片/月。 而华虹无锡厂的产能迅速爬升,同样显见于公司此次发布的财报。2021年第二季度,华虹无锡七厂在营收中贡献占比24.3%。而2020年第二季度,该数字仅为4.2%。

在此次业绩说明会上,唐均君称:"华虹无锡12英寸生产线第二季度营收达到8400万美元,同比增长786.8%,环比增加54.0%,息税折摊前利润2990万美元,较上季度增长208.3%。截至今年5月份,12英寸生产线月产能已达到4.8万片,产能利用满载。我们将稳步实现于今年年底达到6.5万片的月生产能力。公司还将继续加大投入,进一步扩大产能,不断优化工艺布局,与产业链一起发展壮大。"

“无锡厂爬产非常快,大部分增长都是来自无锡。”唐均君表示,华虹无锡12英寸晶圆厂和上海三家8英寸晶圆厂的ASP均有所提升,并且预计ASP将继续提升。“每个季度8英寸和12英寸晶圆厂的ASP都会有3~5%的提升,有望每年带来超10%的ASP增长,且还会持续增加。”也正因此,华虹表示持续看好2021年第三季度业绩,预估收入可达4.10亿美元左右,毛利率将介于25~27%。

值得一提的是,此前中芯国际联席CEO赵海军也表示,因产能扩建以及交货速度慢,供不应求的状况至少将持续到年底或者2022年上半年,并预告2021年第三、第四季度的价格仍可能继续往上走。华虹此次在业绩说明会上,唐均君同样表示,2021年下半年单价每季预计将增长3~5%,8英寸和12英寸单价情况保持乐观。在此之前,包括三星电子、联电在内的芯片代工厂商也已预告2021年下半年涨价的动作,业界预期接下来的第三季度晶圆代工价格有望进一步提升。

2,产能扩产加速,设备更需先行,华虹称愿意支持并导入国产半导体设备

芯片厂代工的价格季季涨,是因为整个半导体市场供需失衡不断发酵。据市场分析机构海纳国际集团最新数据显示,2021年7月芯片交货期较前一个月增加了8天以上,达到20.2周,是公司自2017年开始跟踪该数据以来最长的等待时间。 若以此来看,全球芯片短缺问题正在持续恶化。

因而,各家晶圆代工厂纷纷下场抛出产能扩充计划。全球第一大芯片代工厂台积电已经宣布,公司未来三年投入1000亿美元,今年资本开支提升至300亿美元;联电公布35.8亿美元投资案,扩充南科12英寸厂;三星将在2030年前增加对System LSI和Foundry业务领域的投资,投资总额扩大至约1516亿美元;英特尔宣布多项扩产项目,计划在美国亚利桑那州投资约200亿美元新建两座晶圆厂;中芯国际计划,今年12英寸产线的月产能扩产1万片,8英寸产线的月产能扩产不少于4.5万片;安世半导体称未来12~15个月内投资7亿美元,扩大欧洲和亚洲产能;格芯宣布在新加坡园区建设新晶圆厂,扩大全球制造规模。

而华虹也于本次业绩说明会上也已透露,无锡12英寸晶圆厂在今年底达成6.5万片的月产能目标后,下一步的规划是将整个一期的清洁室填满,月产能达到9~9.5万片,预计在明年年底进行设备导入。 “这部分产能一旦形成,产能利用率将很快填满。” 唐均君还称,华虹在无锡有一大块土地,可能会在无锡建造三家类似的晶圆厂,如果需求持续会继续扩建厂房。唐均君表示,无锡12英寸厂在2022年一季度和二季度产能将比今年有两位数增长,不过扩产进程还要受到半导体设备影响,“目前市场上扩产项目很多,设备交期较长,扩产进度主要是设备交期问题,如果设备交期短一点,扩产进度会更快一些。”

事实上,在各大晶圆厂来势汹汹的扩产动作下,作为扩产计划中最大一笔支出,半导体设备俨然成为了“香饽饽”,众厂追抢,但跟随整个产业链缺货脚步,上游设备厂商同样陷入缺料困境。 举例来说,全球芯片检测设备龙头爱德万(Advantest)测试设备所需的芯片采购愈发困难,平常设备交期为3~4个月,现在已延长至约6个月时间。此前国内半导体设备商芯源微也公告,公司“高端晶圆处理设备研发中心项目”所需的部分进口设备和材料无法正常、及时供应,该项目的设备采购以及安装调试工作有所延缓,研发项目开展情况不及预期,公司拟将该项目达到预定可使用状态时间调整至2022年3月31日。 再则,上游材料也同样告急。 例如,此前市场消息称,由于KrF光刻胶产能受限以及全球晶圆厂积极扩产等,占据全球光刻胶市场份额超两成的日本供应商信越化学已经向国内多家一线晶圆厂限制供货KrF光刻胶,且已通知更小规模晶圆厂停止供货KrF光刻胶。

(我为 科技 狂整理)


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