美文网首页
新三板半导体之晶圆代工:寡头的战争

新三板半导体之晶圆代工:寡头的战争

作者: 安福双 | 来源:发表于2020-06-06 18:13 被阅读0次

    华为有一个很强的芯片公司:海思半导体。

    华为的麒麟芯片都是海思设计研发的。

    但是,芯片设计出来后,需要交给芯片代工厂去负责具体的生产。再好的设计,生产不出来,也没用。

    晶圆指制造半导体晶体管或集成电路的衬底(也叫基片)。由于是晶体材料,其形状为圆形,所以称为晶圆。芯片代工厂有时也称为晶圆厂。

    晶圆片生产流程:

    1. 晶圆生产:包含了从晶圆片生产,光罩光刻,晶圆处理和测试几个环节,其中光罩光刻环节难度最高。

    2. 硅材料:所需为高纯(10亿个原子中至多有一个其它原子,也就是99.99999%以上) 。硅从沙子中提取,为多晶硅,在熔融状态被抽取出来后凝固,形成单晶硅锭。(晶圆级直径大约300毫米,重约100千克。)市场说的单晶硅就是说整块硅就一个晶体。

    3. 晶圆片工艺:从单晶硅锭进行切割,并将晶圆抛光,直到无瑕,形成晶圆片(厚度大约1毫米)。

    目前主流的硅片为300mm(12英寸)、200mm(8英寸)和150mm(6英寸),其中12英寸硅片份额在65-70%左右,8寸硅片占25-27%左右,6寸占6-7%左右。硅片尺寸越大,单个硅片上可制造的芯片数量则越多,同时技术要求水平也越高。对于300mm硅片来说,其面积大约比200mm硅片多2.25倍,200mm硅片大概能生产出88块芯片,而300mm硅片则能生产出232块芯片。

    ◼ 更大直径的硅片可以减少边缘芯片,提高生产成品率;同时,在同一工艺过程中能一次性处理更多的芯片,设备的重复利用率提升了。

    晶圆需要进行一些处理,再进入光刻环节。这有点类似于胶片感光的原理,通过紫外线照射,把预先设计好的电路图,刻到光刻胶层。然后再经过:蚀刻、离子注入、电镀、抛光等,将极其复杂的电路结构,在晶圆上制造出来最后测试、切割、封装,就成为了我们平时能够看到的CPU芯片。

    光刻是指在涂满光刻胶的晶圆(或者叫硅片)上盖上事先做好的光刻板,然后用紫外线隔着光刻板对晶圆进行一定时间的照射。原理就是利用紫外线使部分光刻胶变质,易于腐蚀。

    "刻蚀"是光刻后,用腐蚀液将变质的那部分光刻胶腐蚀掉(正胶),晶圆表面就显出半导体器件及其连接的图形。然后用另一种腐蚀液对晶圆腐蚀,形成半导体器件及其电路。

    芯片制造的技术,之所以非常的困难,就在于要通过将近5000道工序,把数亿个晶体管,在一片只有指甲盖大小的硅晶片上制造出来,还要进行复杂的逻辑设计,难度不亚于把全国的路网,规划到这一点点的空间里面。

    晶圆生产处于芯片半导体产业链的中游,主要看工艺和几何设计。在规模量产下,越新的工艺能够带来越低的芯片价格,从而带来越强的市场竞争力。该链条是技术和资金密集型,依赖物化材料和尖端设备。

    一条16nm先进制程的半导体代工厂投资额高达120-150亿美元,全球将只有英特尔(NASDAQ:INTC)、台积电、三星这三家企业可以承担如此巨大的资本开支,其他企业已无力跟进。

    所以,这个行业的集中度非常高,成为少数几个寡头的游戏。

    第一名台积电营收是第二名格芯的7倍多,市场占有率高达56%。

    中芯国际(HK:00981)目前是国内规模最大,制造工艺最先进的晶圆制造厂。

    虽然营收不断上涨,但是研发和建厂投资过于巨大,利润并不好看。

    国内其他的芯片工厂有:

    武汉新芯集成电路制造有限公司(现长江存储子公司),成立于2006年,2008年开始量产。目前,武汉新芯在上海、深圳、香港等地均设有办事处,为全球客户提供专业的12英寸晶圆代工服务,专注于NORFlash和CMOS图像传感器芯片的研发和制造。

    上海华虹宏力,由原上海华虹半导体和上海宏力合并而成,是世界领先的 8 英寸纯晶圆代工厂,提供覆盖 1 微米至 90 纳米工艺范围的制造活动。目前,华虹宏力拥有 3 条 8 英寸集成电路生产线,月产能达 14.6 万片,公司业务遍及全球各地。

    华虹宏力为国内外客户提供涵盖1.0μm ~ 90nm工艺的、专业的、高附加值代工服务,专注于嵌入式非易失性存储器、电源管理IC、功率器件、射频等特色工艺平台以及标准逻辑、混合信号等通用工艺平台。

    华润微电子: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、发展和经营管理的高科技企业。公司是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化运营能力的半导体企业,产品聚焦于功率半导体、智能传感器领域。

    和舰科技:和舰芯片制造(苏州)股份有限公司是8英寸晶圆专工企业,坐落于苏州工业园区,2003年5月正式投产,目前月产量近8万片,员工逾2000人。和舰提供从0.5微米至110奈米主流逻辑、混合信号、嵌入式非挥发性记忆体、高压及影像传感器工艺,亦可提供从设计服务、掩膜版制作、晶圆生产到封装测试等专业的一站式生产服务和咨询。代工产品以消费与汽车、工业电子为主,涵盖液晶驱动、微处理器、电源管理、指纹辨识、智能卡、身份识别等安全类产品。

    士兰微(SH:600460):专业从事集成电路以及半导体微电子相关产品的设计、生产与销售的高新技术企业。司主要产品是集成电路以及相关的应用系统和方案,主要集中在以下三个领域:以消费类数字音视频应用领域为目标的集成电路产品,包括以光盘伺服为基础的芯片和系统。

    可见,晶圆生产是一个烧钱无底洞,对规模和实力要求极高。新三板上目前没有,未来也难以出现这样的公司。

    国内晶圆厂投资金额即将进入高峰期。根据国盛电子团队统计,2020~2022 年国内晶圆

    厂总投资金额约 1500/1400/1200 亿元,其中内资晶圆厂投资金额约 1000/1200/1100

    亿元。 2020~2022 年国内晶圆厂投资额将是历史上最高的三年,且未来还有新增项目

    的可能。

    晶圆厂会拉动整个半导体产业链,比如半导体设备、半导体材料、封装测试等。因此,虽然新三板上没有晶圆厂,但是半导体相关企业的业绩却和这些晶圆厂高度相关,如果要投资新三板上的半导体企业,就必须关注这些大厂的一举一动。

    一个人前行,不如一群人前行。汇聚新三板投资人的交流平台:新三板投资圈,欢迎加入,一起进步。入群方法:关注公众号:安福双(ID:xsbtzq),按照回复信息进行操作。

    相关文章

      网友评论

          本文标题:新三板半导体之晶圆代工:寡头的战争

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/dzvbzhtx.html