可能有人会问,为什么国内对半导体产业投入这么多,还总是被“卡脖子”?国产替代咋就这么难?今天我们就来聊聊国产替代推进时的层层阻碍。
01“卡脖子”的九个层次
半导体的“卡脖子”问题,我们通常认为主要卡在3个关键环节,工艺、装备/材料、设计IP核/EDA。
但从背后的逻辑来讲,它存在9个层次,由表及里,最后会发现基础科学才是一切的根源。
这事儿,就从我们每天使用的APP说起。
在过去互联网发展的黄金十年,我们可能认为互联网才是硬科技,人们的生活随着互联网产业的发展产生了巨变,不同功用的APP被开发出来,让一切变得更便捷。
但承载APP还需要一个手机终端,所以你会觉得,国产手机的天花板、终端业务出货量曾位居世界第一的华为手机才是硬科技。
然而,国产智能手机并没有属于自己的 *** 作系统,全都用的安卓,虽说是开源系统,可它的诞生地毕竟在美国,如果哪天不让用了呢?所以当鸿蒙OS出现,好像它才是真的硬科技。
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再往里探究,结果发现实现万物互联的鸿蒙 *** 作系统是基于SoC的。
SoC是什么?可以理解为智能设备的“大脑”,自研SoC门槛其实很高,在手机厂中只有三星、苹果与华为有实力研发高难度的SoC芯片。这么一看,是不是又觉得,原来海思麒麟SoC才是真国产。
后来美国禁令进一步扩大,你发现麒麟得用EDA和IP授权啊,而EDA三巨头总部都在美国。没有EDA,就像你考试没带笔,别人又不借给你。
所以工业软件才是硬核。
但即使芯片设计出来了,下一步还会卡在晶圆代工上。台积电、三星这些晶圆代工大厂受到禁令限制,不能再给华为供货,海思麒麟生产就成了问题。
这时,你发现内地的晶圆代工龙头企业中芯国际才是真国产代表。
然后美国又开始断供设备,中芯国际也被卡脖子了。你想到了北方华创,作为国内最大的泛半导体设备公司,这应该是真硬核国产了吧。
结果你得知,虽然半导体设备决定了一个国家的半导体制造水平,但它也下面还有一层支撑,就是半导体零部件和半导体材料。
如果把芯片制造产业看作一个金字塔,零部件总该是最底层了,所以你可以认为零部件的机械和半导体材料的化工才是底层硬核。
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这么说是没问题,但机械与化工的理论基础,还得回归到数学、物理、化学、材料,这些我们曾以为是虚的理论,才是科学的根基所在。
八十年代,国内流行一句口号“学好数理化,走遍天下都不怕”,这句在学科选择时屡屡被提起的”至理名言”,在今天看来依然实在。
中国复兴的核心是中国制造,中国制造的核心是高科技,高科技产业的核心是芯片。而芯片制造的根基,说到底还是基础科学与人才。
从最底层的基础科学到高频使用的APP,国产替代层层推进的道路就隐匿其中。
02中国被“卡脖子”的关键技术
聊完我国被”卡脖子“的层次,再来看看具体被卡的技术有哪些。
《科技日报》曾从2018年4月起陆续报道了我国当时尚未掌握的35项关键技术,也就是我们所说的中国被”卡脖子“的技术。其中涉及半导体的硬件技术有6项:光刻机、芯片、光刻胶、ITO靶材、超精密抛光工艺、手机射频器件。
四年后再回头看,其中有过半技术已实现国产自研,打破被国外长期垄断的局面:
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当然,多数”卡脖子“技术都是大类,有些技术我国目前仅突破了其中的某个细分领域,或尚未实现规模性应用。
但短短4年时间,攻破的”卡脖子“技术数量足以说明我国国产替代加速追赶的势头愈来愈强盛,尤其芯片领域。此前,我们发布过《收藏:全球80分类芯片厂商汇总(附国产替代方案下载)》一文,相对全面的整理了国产芯片替代方案公司名单,感兴趣可点击阅读。
这两年,美国针对中国的技术压制措施尤为密集,对国内企业的影响是多方位的,不论美国的行为是否属于”杀敌一千自损八百“,我们都必须上紧发条在技术自主的道路上投入更多、跑得更快,一个一个解决”卡脖子“难题。
相信中国终将能以万箭齐发之势面对一切”封锁“。
投资者一直非常看重国家大力扶持的半导体行业,其中南大光电股票是否值得我们投资呢,接下来我就好好研究一下。开始介绍南大光电前,大家先一起来浏览一下这份半导体行业龙头股名单,打开便能看到:宝藏资料!半导体行业龙头股一栏表
一、从公司角度来看
公司介绍:江苏南大光电材料股份有限公司主要从事先进前驱体材料、电子特气、光刻胶及配套材料三类半导体材料产品生产、研发和销售,是MO源产业化生产的企业,也是全球主要的MO源生产商,其主要产品有MO源产品、高纯ALD/CVD前驱体、OLED材料等。南大光电依托企业自主创新平台,全面推进研发创新能力建设,自主研发的多个产品获得"高新技术产品认定证书"、"国家火炬计划项目证书"等荣誉。
大致讲述完南大光电后,下面来分析一下亮点,了解一下南大光电是否值得入手。
亮点一:自主研发ArF光刻胶产品,加速公司光刻胶业务发展
公司成功自主研发出国内首支通过客户认证的ArF光刻胶产品,从而实现了国内ArF光刻胶从零到一的重大突破,并且公司目前已完成两条光刻胶生产线的建设,每年都会有25吨光刻胶被生产出来。如今,ArF光刻胶产品已接到小批量订单,在光刻胶国产化的大趋势下,光刻胶业务将带动公司业绩迈入前所未有的成长空间。
亮点二:多维度布局半导体材料,技术优势明显
电子特气方面,新一代安全源、混气产品相继产业化,最新升级的超高纯砷烷产品品质在测试中已超过目前国际先进同行的技术水平,超高纯磷烷产品也属于国际一流制程的芯片企业,公司氢类电子特气在世界已经名列前茅了。MO源方面,公司通过提升MO源超纯化和超纯分析技术实现了在第三代半导体领域的新应用市场增长,高纯ALD/CVD前驱体产品也实现批量供货国内外先进半导体企业。因为篇幅有限,关于南大光电更深入的分析和潜在风险,全整理在这篇研报中了,点击即可查看:【深度研报】南大光电点评,建议收藏!
二、从行业角度看
十四五规划提到要对人工智能、量子信息、集成电路等项目进行扶持,这是非常好的。这几年,美国和其他国家一同对中国进行高科技封锁,不断阻止中国的设备、以及技术的出口,这也加大了国内市场半导体技术国产化的需求,也侧面让国内半导体全产业链的发展进步了。
光刻胶方面:在供给端中,晶圆厂扩产、疫情等多方面因素都对它有影响,光刻胶供给呈现出紧张的局面。在需求端中,国内多家国内晶圆厂也在积极扩产,国内光刻胶的产量要远远少于需求量,且差额还连年出现增长,尤其是在ArF、高端KrF等半导体光刻胶这一块,光刻胶作为"卡脖子"产品,其国产化替代的需要程度很高。
总体来说,我国对身为高科技产业的半导体行业非常看重,南大光电作为行业的引领者,发展的速度将会突飞猛进。然而文章具有时滞性,要是想要更精确地掌握南大光电未来行情,点击网址进去,就有专业投资顾帮你诊断股票,看一下南大光电估值到底是高估了还是低估了:【免费】测一测南大光电现在是高估还是低估?
应答时间:2021-11-11,最新业务变化以文中链接内展示的数据为准,请点击查看
日前,华为旗下哈勃投资入股山东天岳的消息,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料再次走入大众视野,引起业界重点关注。
事实上,随着半导体技术不断进步,对半导体器件性能、效率、小型化要求的越来越高,传统硅半导体材料逐渐无法满足性能需求,碳化硅、氮化镓等第三代半导体材料凭借着优异的性能,早已成为当前世界各国竞相布局的焦点,我国在加速发展集成电路产业的同时,把发展第三代半导体技术列入国家战略。
如今5G时代到来,将推动半导体材料实现革命性变化。其中,氮化镓器件以高性能特点广泛应用于通信、国防等领域,其市场需求有望在5G时代迎来爆发式增长。风口来临,我国目前有哪些企业在布局?下面将从衬底、外延片、制造及IDM几大分类盘点国内氮化镓主要企业。
GaN衬底企业
东莞市中稼半导体 科技 有限公司
东莞市中镓半导体 科技 有限公司成立于2009年1月,总部设于广东东莞,总注册资本为1.3亿元人民币,总部设立厂房办公区等共17000多平方米,并在北京有大型研发中心,为中国国内一家专业生产氮化镓衬底材料的企业。
官网显示,中镓半导体已建成国内首家专业的氮化镓衬底材料生产线,制备出厚度达1100微米的自支撑GaN衬底,并能够稳定生产。2018年2月,中镓半导体实现4英寸GaN自支撑衬底的试量产。
东莞市中晶半导体 科技 有限公司
东莞市中晶半导体 科技 有限公司成立于2010年,是广东光大企业集团在半导体领域继中镓半导体、中图半导体后布局的第三个重点产业化项目。
中晶半导体主要以HVPE设备等系列精密半导体设备制造技术为支撑,以GaN衬底为基础,重点发展Mini/MicroLED外延、芯片技术,并向新型显示模组方向延展;同时,中晶半导体将以GaN衬底材料技术为基础,孵化VCSEL、电力电子器件、化合物半导体射频器件、车灯封装模组、激光器封装模组等国际前沿技术,并进行全球产业布局。
苏州纳维 科技 有限公司
苏州纳维 科技 有限公司成立于2007年,致力于氮化镓单晶衬底的研发与产业化,实现了2英寸氮化镓单晶衬底的生产、完成了4英寸产品的工程化技术开发、突破了6英寸的关键技术,现在是国际上少数几家能够批量提供2英寸氮化镓单晶产品的单位之一。
据官网介绍,目前纳维 科技 GaN单晶衬底产品已提供给300余家客户使用,正在提升产能向企业应用市场发展,重点突破方向是蓝绿光半导体激光器、高功率电力电子器件、高可靠性高功率微波器件等重大领域。
镓特半导体 科技 (上海)有限公司
镓特半导体 科技 (上海)有限公司成立于2015年4月,主要从事大尺寸的高质量、低成本氮化镓衬底的生长,以推动诸多半导体企业能够以合理价来购买并使用氮化镓衬底。镓特半导体已自主研发出HVPE设备,并用以生长高质量的氮化镓衬底。
官网显示,借助自主研发的HVPE设备,镓特半导体已成功生长出4英寸的自支撑氮化镓衬底。镓特半导体表示,未来几年内将建成全球最大的氮化镓衬底生长基地,以此进一步推广氮化镓衬底在半导体材料市场上的广泛应用,并将依托自支撑GaN衬底进行中下游的高端LED、电力电子及其他器件的研发和制造。
GaN外延片企业
苏州晶湛半导体有限公司
苏州晶湛半导体有限公司成立于2012年3月,致力于氮化镓(GaN)外延材料的研发和产业化。2013年8月,晶湛半导体开始在苏州纳米城建设GaN外延材料生产线,可年产150mm氮化镓外延片2万片;2014年底,晶湛半导体发布其商品化8英寸硅基氮化镓外延片产品。
官网介绍称,截至目前,晶湛半导体已完成B轮融资用于扩大生产规模,其150mm的GaN-on-Si外延片的月产能达1万片。晶湛半导体现已拥有全球超过150家的著名半导体公司、研究院所客户。
聚能晶源(青岛)半导体材料有限公司
聚能晶源(青岛)半导体材料有限公司成立于2018年6月,专注于电力电子应用的外延材料增长。针对外延材料市场,聚能晶源正在开发硅基氮化镓材料生长技术并销售硅基氮化镓外延材料作为产品。
2018年12月,聚能晶源成功研制了达到全球业界领先水平的8英寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延晶圆。该型外延晶圆在实现了650V/700V高耐压能力的同时,保持了外延材料的高晶体质量、高均匀性与高可靠性,可以完全满足产业界中高压功率电子器件的应用需求。
北京世纪金光半导体有限公司
北京世纪金光半导体有限公司成立于2010年12月,经过多年发展,世纪金光已成为集半导体单晶材料、外延、器件、模块的研发、设计、生产与销售于一体的、贯通第三代半导体全产业链的企业。
在碳化硅领域,世纪金光已实现碳化硅全产业链贯通,氮化镓方面,官网显示其目前则以氮化镓基外延片为主。
聚力成半导体(重庆)有限公司
聚力成半导体(重庆)有限公司成立于2018年9月,是重庆捷舜 科技 有限公司在大足区设立的公司。2018年9月,重庆大足区政府与重庆捷舜 科技 有限公司签约,拟在重庆建设“聚力成外延片和芯片产线项目”。
2018年11月,聚力成半导体(重庆)有限公司举行奠基仪式,项目正式开工。该项目占地500亩,计划投资50亿元,将在大足高新区建设集氮化镓外延片、氮化镓芯片的研发与生产、封装测试、产品设计应用为一体的全产业链基地。2019年6月5日,该项目一期厂房正式启用,预计将于今年10月开始外延片的量产。
GaN制造企业
成都海威华芯 科技 有限公司
成都海威华芯 科技 有限公司成立于2010年,是国内首家提供6英寸砷化镓/氮化镓微波集成电路的纯晶圆代工企业。据了解,海威华芯由海特高新和央企中电科29所合资组建,2015年1月,海特高新以5.55亿元收购海威华芯原股东股权,并以增资的方式取得海威华芯52.91%的股权成为其控股股东,从而涉足高端化合物半导体集成电路芯片研制领域。
海威华芯6英寸第二代/第三代半导体集成电路芯片生产线已于2016年8月投入试生产。官网显示,海威华芯已开发了5G中频段小于6GHz的基站用氮化镓代工工艺、手机用砷化镓代工工艺,发布了毫米波频段用0.15um砷化镓工艺。砷化镓VCSEL激光器工艺、电力电子用硅基氮化镓制造工艺在2019年也取得了较大的进展。
厦门市三安集成电路有限公司
厦门市三安集成电路有限公司成立于2014年,是LED芯片制造公司三安光电下属子公司,基于氮化镓和砷化镓技术经营业务,是一家专门从事化合物半导体制造的代工厂,服务于射频、毫米波、功率电子和光学市场,具备衬底材料、外延生长以及芯片制造的产业整合能力。
三安集成项目总规划用地281 亩,总投资额30亿元,规划产能为30万片/年GaAs高速半导体外延片、30万片/年GaAs高速半导体芯片、6万片/年GaN高功率半导体外延片、6万片/年GaN高功率半导体芯片。官网显示,三安集成在微波射频领域已建成专业化、规模化的4英寸、6英寸化合物晶圆制造产线,在电子电路领域已推出高可靠性、高功率密度的SiC功率二极管及硅基氮化镓功率器件。
华润微电子有限公司
华润微电子有限公司是华润集团旗下负责微电子业务投资、发展和经营管理的企业,亦是中国本土具有重要影响力的综合性微电子企业,其聚焦于模拟与功率半导体等领域,业务包括集成电路设计、掩模制造、晶圆制造、封装测试及分立器件,目前拥有6-8英寸晶圆生产线5条、封装生产线2条、掩模生产线1条、设计公司3家,为国内拥有完整半导体产业链的企业。
2017年12月,华润微电子完成对中航(重庆)微电子有限公司(后更名为“华润微电子(重庆)有限公司”)的收购,重庆华润微电子采用8英寸0.18微米工艺技术进行芯片生产,并在主生产线外建有独立的MEMS和化合物半导体工艺线,具备氮化镓功率器件规模化生产制造能力。
杭州士兰微电子股份有限公司
杭州士兰微电子股份有限公司成立于成立于1997年,专业从事集成电路芯片设计以及半导体相关产品制造,2001年开始在杭州建了第一条5英寸芯片生产线,现已成为国内集成电路芯片设计与制造一体(IDM)企业。
近年来,士兰微逐步布局第三代化合物功率半导体。2017年,士兰微打通一条6英寸的硅基氮化镓功率器件中试线。2018年10月,士兰微厦门12英寸芯片生产线暨先进化合物半导体生产线开工,其中4/6英寸兼容先进化合物半导体器件生产线总投资50亿元,定位为第三代功率半导体、光通讯器件、高端LED芯片等。
GaN IDM企业
苏州能讯高能半导体公司
苏州能讯高能半导体有限公司成立于2011年,致力于宽禁带半导体氮化镓电子器件技术与产业化,为5G移动通讯、宽频带通信等射频微波领域和工业控制、电源、电动 汽车 等电力电子领域等两大领域提供高效率的半导体产品与服务。
能讯半导体采用整合设计与制造(IDM)的模式,自主开发了氮化镓材料生长、芯片设计、晶圆工艺、封装测试、可靠性与应用电路技术,目前公司拥有专利256项。该公司在江苏建有一座氮化镓(GaN)电子器件工厂,厂区占地55亩,累计投资10亿元。
江苏能华微电子 科技 发展有限公司
江苏能华微电子 科技 发展有限公司成立于2010年6月,是由国家千人计划专家朱廷刚博士领衔的、由留美留澳留日归国团队创办的一家专业设计、研发、生产、制造和销售以氮化镓为代表的复合半导体高性能晶圆、以及用其做成的功率器件、芯片和模块的高 科技 公司。
能华微电子先后承担了国家电子信息产业振兴和技术改造专项的大功率GaN功率电子器件及其材料的产业化项目、国家重点研发计划战略性先进电子材料重点专项的GaN基新型电力电子器件关键技术项目等。2017年,能华微电子建成8英寸氮化镓芯片生产线并正式启用。
英诺赛科(珠海) 科技 有限公司
英诺赛科(珠海) 科技 有限公司成立于2015年12月,该公司采用IDM 全产业链模式,致力于打造一个集研发、设计、外延生长、芯片制造、测试与失效分析为一体的第三代半导体生产平台。2017年11月,英诺赛科的8英寸硅基氮化镓生产线通线投产,成为国内首条实现量产的8英寸硅基氮化镓生产线,主要产品包括30V-650V氮化镓功率与5G射频器件。
2018年6月,总投资60亿元的英诺赛科苏州半导体芯片项目开工,今年8月30日项目主厂房封顶,预计12月底生产设备正式进厂,2020年可实现规模化量产。该项目聚焦在氮化镓和碳化硅等核心产品,将打造将成为集研发、设计、外延生产、芯片制造、分装测试等于一体的第三代半导体全产业链研发生产平台。
大连芯冠 科技 有限公司
大连芯冠 科技 有限公司成立于2016年3月,该公司采用整合设计与制造(IDM)的商业模式,主要从事第三代半导体硅基氮化镓外延材料及电力电子器件的研发、设计、生产和销售,产品应用于电源管理、太阳能逆变器、电动 汽车 及工业马达驱动等领域。
官网介绍称,芯冠 科技 已建成首条6英寸硅基氮化镓外延及功率器件晶圆生产线。2019年3月,芯冠 科技 在国内率先推出符合产业化标准的650伏硅基氮化镓功率器件产品(通过1000小时HTRB可靠性测试),并正式投放市场。
江苏华功半导体有限公司
江苏华功半导体有限公司成立于2016年5月,注册资本为2亿元人民币,一期投入10亿元人民币。官网介绍称,目前公司已全面掌握大尺寸Si衬底高电导、高耐压、高稳定性的GaN外延技术并掌握具有自主知识产权的增强型功率电子器件制造技术。
根据官网显示,华功半导体可提供2英寸、4英寸、6英寸及8英寸GaN-on-Si功率电子器件用外延片产品,并基于华功自有知识产权的GaN-on-Si外延技术设计和制造,提供650V/5A-60A系列化高速功率器件。
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