露笑 科技 最近有点火啊。
在老师们骂他是骗子、“露笑 科技 把人整笑了”后,露笑 科技 也迎来大跌,跌了20%左右。
股吧、雪球众人都各持己见,论战不休。
但是并没有业内人士出来说道说道这个,这就有点神奇了。
行外看热闹,非专业人士说的东西,大家要有一些判断。
现代科学的发展进步,其实已经到了普通人很难理解的程度了,不信你看看下面这个“标准模型”的公式:
要是你不懂这个标准模型的话,第三代半导体,你也就是连入门都说不上了。
不知道老师们懂不懂这个啊。
01
首先简介一下第三代半导体
1. 导体和半导体
量子力学认为,组成物质的原子是由原子核和电子组成的,电子以电子轨道的方式在核外运动。
原子和原子组成物体时,会有很多相同的电子混在一起,这个相混的过程就是化学反应,形成化学键,就产生了新分子。
但是两个相同的电子没法呆在一个轨道上,为了让这些电子不在一个轨道上打架,于是很多轨道就再分裂出好几个轨道。
可是这么多轨道,一不小心挨得近了,就会挤在一起,形成宽轨道,这个宽轨道,就叫做能带。
有些宽轨道上,挤满了电子,电子就没法移动,宏观上就表现为绝缘,这个就叫做价带。
而有些款轨道,则空旷的很,电子大把空间自由移动,宏观上就表现为导电,这个就叫做导带。
固体里面充满了价带和导带,价带和导带之间往往是有间隙的,这个间隙就叫做禁带。
导带和价带之间挨得很近,那么电子就可以毫不费力地从价带变更车道到导带上,这就是导体。
如果稍微离得远了点,电子自身就不能跨过禁带,但是如果也不是离得非常远,禁带在5ev内,那么给电子加个额外能量,电子也能跨过禁带,这就是半导体。
假如禁带大于5ev,那基本就歇逼菜了,电子在普通情况下是跨不过去的,这就是绝缘体。
当然,凡事都有例外嘛,如果能量足够大,别说5ev的禁带,就是5000ev的禁带也能一冲而过,这个就叫击穿场强(这个东西很重要,不信继续看下去)。
当然,禁带越宽,击穿场强越高。
击穿场强越高,就越耐草。
2. 第三代半导体
不要被第三代给吓着了,哈哈。
第三代半导体,严谨地来说,叫做宽禁带半导体,也就是禁带宽于现在的硅基半导体。
按照半导体材料能带结构的不同,禁带宽度如果小于2.3ev,那就是窄禁带半导体,代表材料有:GaAs、Si、Ge、InP(有读者可能不了解化学,这几个材料翻译成中文就是:砷化镓、硅、锗、磷化铟)。
如果禁带宽度大于2.3ev,那就叫做宽禁带半导体,代表材料有:GaN、SiC、AlN、AlGaN(中文名:氮化镓、碳化硅、氮化铝、氮化镓铝)。
由前文分析,我们可知,半导体禁带宽度越大,则其电子跃迁到导带需要的能量也就越大。
呵呵,那当然击穿场强也越大了,这意味着材料能承受的温度和电压更加高。
由此可知,宽禁带半导体和集成电路,也就是和逻辑芯片,没有什么太大关系了。
逻辑芯片的核心在于怎么把晶体管做小,也就是制程提高。
而电力电子器件、激光器,则是怎么考虑承受更高的电压、电流、频率、温度,然后有更小的电力损耗,以应用在各种恶劣环境和大功率环境下。
想的是怎么耐草的问题。
所以,宽禁带半导体大展身手的地方,在电力电子器件、激光发生器上。
目前比较有希望的两种材料是碳化硅和氮化镓,其他的长晶很困难。
碳化硅主要用在功率器件上,现在最热的就是用在电动车上,因为带来电力损耗减少,能够提高电动车的续航。
以后在光伏和风电发电中,用上碳化硅的话,也能够提高发电效率,促进度电成本下降。
所以在这么一个政治家推动的电气化时代,其需求是很迫切的。
氮化镓则主要是用于微波器件上,比如5G基站的射频芯片就要用到它,否则效果就比较差。
特别是军方的电磁对抗,更加需要氮化镓,来增加单位微波功率。
在5G时代,氮化镓是不可或缺的。
02
露笑是个大坑吗
国内的话,研究宽禁带半导体主要有3个流派,中科院物理所、中科院上海硅酸盐所、山东大学,最主要的研究方向就是宽禁带半导体衬底的晶体生长。
因为这个行业最源头的,以及最难的,就是衬底片的制造。
就像硅基的半导体,要是没有硅片,那做毛个芯片呢?
这三个流派都是90年代开始就开启研究了,起步时间和国外是差不太多的,读者有兴趣可以自行搜索下他们的论文。
中科院物理所是陈小龙领头,成立产学研转化的企业是天科合达。
这个企业去年撤回了IPO,有些奇怪。
坊间传闻,据说是陈小龙出走了。
天科合达的金主是新疆生产建设兵团,控股方是天富集团,A股的影子股是天富集团控股的天富能源,占了10.66%的股份。
山东大学是徐现刚领头,产学研的企业是山东天岳。
原本的领头人是徐现刚的老师蒋民华院士,遗憾的是这位大佬不幸于2011年逝世,事未竟而身先死,科学真的是烧人的事业啊。
这里向领路的大佬致以崇高的敬意!
山东天岳前段时间参加了上市辅导,相信很快就会跟大家在A股见面。
大家对他的热情也是非常高涨啊,穿透下来只有他股权2%的柘中股份都被资金顶了7个板。
中科院上海硅酸盐所,则是陈之战领头。
陈之战之前在世纪金光干过,后来20年5月份,和露笑 科技 走在了一起。
这个露笑 科技 ,算是最近的股吧热门了。
涨了一倍之后,前几天就出来自媒体的老师们在微信公众号、抖音等平台出来说,这是家蹭热点的骗子公司。
对比大家一定要有自己的判断,要知道这些老师并不是业内人士,很有可能不懂技术,只是翻了一下二手资料。
露笑 科技 曾经追逐热点,投资的锂电池、光伏也都失败了。
但是并不能以此推导出他的管理层就是坏家伙。
露笑 科技 原来的主营业务漆包线,是人都知道的传统行业,竞争激烈,管理层当然也知道这是没有什么前途的。
谋取转型,某种程度上说明管理层是有进取心的。
但转型是困难的,踏足一个未知领域,哪有这么简单。
这个头疼的东西,山西的煤老板们最清楚了。
而做一级投资的都知道,热门行业的好项目,是拼爹的玩意儿,要各种关系、资源的,那个东西是你手上有钱就能投的进去的吗?
但是如果没有投到厉害的公司身上,那大概率是要被有爹的给干死的。
在低潮期捡漏,像高瓴投腾讯、段永平投网易,都是高难度动作,传奇故事,需要天时地利人和来配合,这种机会不仅是少,而且非常难把握。
碳化硅这个东西嘛,以往并不是很热,因为商业化应用的领域没有出来。
陈小龙在媒体采访时就曾经透露到,天科合达在成立后的10多年里未曾盈利,给投资方和团队都带来了非常大的压力。
而美国军方扶持起来的CREE,就算有军方爸爸,但是在2016年的时候也顶不住,想要把企业卖给英飞凌。
而电动车领域里,就在2020年,特别疫情期间,大家还怀疑,补贴退坡之后,会不会就面临死亡了。
当时还有人专门写了《预言一场电动爹大逃杀》来看空呢。
那你们想想,碳化硅器件目前最好的应用场景,在去年都还是这个熊样,谁又会多留意碳化硅呢?
当时的大热门还是功率器件的国产替代,是硅基的IGBT、MOSFET,是斯达半导体、新洁能。
所以20年露笑 科技 找到陈之战,或许和以往的投资,有些不同吧。
国内碳化硅衬底还局限在二极管的应用,芯片质量主要来自于衬底,也因此几乎国内SiC器件都来自国外。
目前碳化硅四寸片,做的比较好的是天科合达、河北同光以及山西烁科等几家企业。
但是六寸量产(每个月稳定出货量在几百片)的厂商,目前还基本没有。
也就是说,三大流派其实还是半斤八两,都还需要突破,否则华为怎么对天科合达和山东天岳都一起投资呢?
当下这个阶段就是,谁能率先突破,谁就会享有先发优势,并在行业景气的助力下,实现超额收益,获得市场的估值溢价。
或许当合肥露笑半导体的碳化硅衬底片出来后,华为也会进来投资一笔呢。
合肥市政府号称最牛风投,人家可不是傻子。
至于说露笑 科技 没有技术积累,这真不知道怎么说,陈之战大哥和他的团队、学生已经研究了20多年了。
很可能是,露笑 科技 的蓝宝石业务部门,19年在给中科钢研代工碳化硅长晶炉的时候,突然发觉这是个有戏的行业,随后才找到了陈之战。
总之,对于露笑 科技 ,大家要有自己的判断,核心点有且只有一个,陈之战团队能不能扎下根来。
最后,做个总结。
君临认为,目前碳化硅的投资,最好的应该是衬底环节,这个环节现在产能不足、壁垒极高。
而衬底的企业,则主要是看已经研究了20多年的国内三大流派旗下企业。
按照中国的科研环境、功率器件企业发展状况来说,其他的团队压根没法分杯羹。
材料技术是积累出来的,烧人烧时间,更加烧钱。
现在行业热了再来开始研发,短时间根本不可能见效。
中科院的两个研究所,山东大学蒋院士的团队,科研的资源肯定是最丰富的,但是人家陈小龙都说压力很大,所以别的团队申请科研基金都不容易。
露笑 科技 说9月份能试生产,年底批量生产,而且是6英寸的,有陈之战在,应该不是讲大话。
一旦衬底片年底真的量产了,那就是国内领先了,以国内资金对 科技 的热度,自然会有神秘的东方估值力量。
宽禁带半导体领域里,全球都还是在懵懵懂懂的阶段,咱们和美国虽然有差距,但也不是这么大。
特别是他的主要应用领域,新能源发电、新能源 汽车 、5G通讯、航空航天、电磁对抗,咱们国家都是最大的应用市场和制造商,特别是光伏、风电、电动车、5G这些大规模民用的领域。
技术的进步还是源自经济利益的驱使,产业的需求对于技术进步的作用是最大的。
所以宽禁带半导体的投资在目前是大有可为,很有可能在我们国家诞生全球龙头,这个想象空间大不大?
至于氮化镓等材料,以及外延、器件设计制造等环节,行业本就是新兴的,肯定也是有大机会的,君临会在后续的跟踪文章中持续输出,带领读者彻底搞定这个领域。
日本在半导体设备和材料市场表现优秀,只是几棵树木的优秀,不是整片森林的出色。
汤之上隆认为,日本企业太容易墨守成规,不知变通,为了所谓的技术常常把工艺工序搞得很复杂,推高产品成本,很容易在技术更新换代时被淘汰。这就是日本工匠精神的局限。
富士通和NEC等日本芯片制造商虽然最先掌握铜布线量产工艺,但并未笑到最后,现在富士通、NEC等芯片业务的坟头草都有一丈高了,台积电却成长为业界的加州巨杉。
日本人当然不会这么傻,在向韩国扔出王炸时,他们早已看准了中国庞大的市场需求。
继近期三星太子李在镕飞往日本紧急解决关键半导体材料断供问题后,有媒体报道,韩国另一大半导体存储芯片制造商海力士也坐不住了,其CEO李锡熙在上周日(7月21日)也飞赴日本,和日本合作伙伴商讨如何解决断供问题。
韩国两大半导体厂老板先后被逼得出面救火,强大的韩国半导体产业在日本的锁喉功面前,似乎都成了纸老虎,有媒体更是因此直呼日本惹不起。
然而,如果追根朔源,就会发现,被认为是行业优等生的日本半导体材料(包括设备)企业,实际都是日本心中永远的痛。它们的优秀,远不如我们想象中的炫目。
1,芯片战遗产
1955年,索尼公司创始人盛田昭夫和井深大花2500美元,从AT&T下属的贝尔实验室购买到晶体三极管的专利许可,开始制造半导体收音机。日本的半导体产业由此起步。
从1970年代到1980年代,日本半导体产业迎来了兴盛期,半导体存储特别是DRAM(电脑内存)成为了日本第一产业,曾经的霸主美国被拉下马。1986年,日本半导体芯片占全球份额的40%,在DRAM领域最高则占据了80%的份额。
当时英特尔的主业正从DRAM切换到CPU,CPU还未成为引领行业的产品,因此全球半导体芯片生产的重心逐渐偏向日本硅岛(九州岛)。
相对于CPU来说,DRAM的结构简单得多,进入门槛不高,变成一种拼制造的产业,日本几乎有点实力的公司都争相挤入DRAM。在日本半导体产业发展高峰时期,既有NEC这种老牌的半导体厂商,也有做家电的松下和炼钢铁的新日铁这样的奇葩新人。
比较惹眼的是新日铁,主业是傻大黑粗的钢铁,和半导体没半毛钱关系,也要来分一杯羹,不仅要抢DRAM蛋糕,连半导体材料也不放过,毫不犹豫地进入了硅晶圆业务,2003失败退出后,2009年又进入碳化硅晶圆领域,期望在功率半导体底板材料领域有所作为,并且还颇有雄心壮志,其董事长石山照明在媒体上放话,要成为仅次于美国可瑞(Cree)公司的企业。美国可瑞(Cree)公司是谁?碳化硅晶圆市场的领投羊企业,石山照明的意思自然是,做不了行业老大,做行业老二可以吧。
总之,随着日本半导体芯片奠定在全球的江湖地位后,配套的日本半导体材料和设备也崛起为一支强势力量。
沾半导体芯片光的还有日本传统制造业,电子计算器、家电、照相机、汽车、手机(功能机)、显示器等产业相继崛起,几乎每一个都把美国相应的产业摁在地上摩擦。可以说,在半导体芯片的引领下,整个日本制造业实现了腾飞。
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4.0”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。
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