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芯片(集成电路制造)产业的九个环节和差距

2023-6-13 16:07| 发布者: admin| 查看: 639| 评论: 0

摘要: 产业链的九个环节预测窗口期的关键是明确芯片制造产业链各环节之间的差距,尤其是先进节点之间的差距。整个晶圆制造分为9个制造环节,包括晶圆清洗、扩散、CVD、掩模对准器、涂布机和显影剂、蚀刻、离子注入、CMP和 ...

产业链的九个环节

预测窗口期的关键是明确芯片制造产业链各环节之间的差距,尤其是先进节点之间的差距。整个晶圆制造分为9个制造环节,包括晶圆清洗、扩散、CVD、掩模对准器、涂布机和显影剂、蚀刻、离子注入、CMP和测试。不同的链接有不同的路径和进度。

1、晶圆清洗系统缺口:4年

日本拥有最先进的晶圆清洗系统能力,占据全球65%的市场份额。2021,东京电子(TEL)推出CELLESTA SCD单波清洗系统,创造了一种使用超临界流体的无模式塌陷干燥方法,可以很好地匹配5/7nm节点生产线。中国最先进的清洗机可与14nm生产线相媲美。令人兴奋的消息是,目前正在开发的清洗系统是针对5/7nm节点的。2021 5月,ACM Research发布了一种用于高级节点应用的晶圆清洗系统,名为ultra-C WB system,该系统配备SC1和SC2 MegaSonic功能,并与14nm节点线相匹配。参照日本的发展 历史 ,我们认为中国制造业水平与世界先进节点水平的差距为四年。

2、扩散设备缺口:5年

在氧化扩散设备领域,日本仍然是最先进的国家,其技术水平也与5/7nm节点线相匹配,约占全球市场份额的80%(以Tel和Hitachi Kokusai electric为代表)。Kokusai电动DD-802V垂直扩散炉是最先进的垂直扩散设备之一,可与5/7nm节点线完美匹配。目前,中国诺拉 科技 集团可以自主生产一台14nm氧化扩散炉,与14nm芯片生产线相匹配。我们预计,中国将用五年时间达到先进技术水平,实现国内替代。

3、CVD设备缺口:9年

美国和日本是CVD市场的两个主要参与者,它们都可以匹配5/7nm节点技术,占全球市场份额的75%左右。这也是与严重依赖进口的中国的联系之一,在20世纪10年代初,中国国内进口率约为2%。然而,诺拉 科技 集团近年来取得了突破。与28nm节点线配套的设备已成功引入客户,14nm节点产品正在试运行。除了NAURA Technology Group,Piotech也在开发5/7nm技术。考虑到磨合期、国内外研究进展以及全球市场份额的集中度,我们认为中国需要九年时间才能赶上主要参与者。

4、光刻机:至少12年

在光刻机领域,荷兰ASML是一家垄断企业,其自身占据了全球84%的市场份额,值得注意的是,光刻机市场贡献了整个芯片产业链总利润的至少20%。它是世界上唯一一家未来能够匹配5/7nm甚至3nm节点线路的公司。值得注意的是,荷兰也没有办法独立创建光刻机,因为所有组件都由其他国家控制:光源来自美国;镜头来自日本;纳米数控机械系统来自德国,相互制约、相互促进。目前,中国光刻机领域最先进的公司是上海微电子。目前已成功突破90nm技术,通过多次曝光法可生产28nm芯片,成本高,无法实现高产。目前正在研究的技术为65nm,但远未达到ASML的先进技术水平。节点间隙很大(至少有3个节点级别,包括28nm、14nm和7nm),甚至它们使用不同的技术(ArF和EUV)。如果中国想成为这一领域的市场领导者并实现完全的国内替代,它需要为来自美国、日本和德国的所有组件建立生产线,而不是像ASML那样只创建一条光刻机装配线。考虑到巨大的差距和突破所涉及的困难,我们保守估计中国至少需要12年才能达到世界先进水平——15年实际上可能是更好的估计(通常需要3年才能在芯片领域建立一条新的组件线)。

5、涂布机和显影剂(轨道)差距:8年

在全球涂布和显影设备市场,日本TEL公司的市场份额已达到88.7%,处于绝对垄断地位。TEL LITHIUS系列是一个领先的行业标准系统,具有高可靠性和高生产率,与7/5nm节点线非常匹配,受到全球芯片制造商的青睐。然而,中国在这方面取得了突破。沈阳金赛装备有限公司正在研究国内替代产品的制造,已达到28nm节点的工艺水平,14nm节点也是目标。

6、蚀刻机间隙:无间隙

蚀刻机是中国当前芯片产业链中最强大的一环。它处于世界前列。代表公司为中微。该公司能够生产与5/7nm节点线匹配的蚀刻机。中微公司的5/7nm级蚀刻机(Primo D-RIE)已成功上市,并已成为台积电的设备供应商。此外,公司还在第一线进行研究,3nm节点级技术正在开发中。值得注意的是,与光刻机一样,蚀刻机市场也在工业生产线中扮演着关键角色,占据了该生产线创造的20%的利润。

7、离子注入机间隙:10年

中国在离子注入领域面临巨大困难,主要是因为美国产品在该领域占据绝对垄断地位,占据全球90%以上的市场份额。代表性公司是美国的Applied Materials和Axcell。Applied materials的VIISTA 3000XP基于其独特的双磁单水结构,提供了先进节点工艺所需的角度精度。与蚀刻机和步进机市场相比,离子冲击器市场相对较小:2020年全球市场销售额仅为18亿美元左右。目前,中国的北京中科鑫电子设备有限公司和上海金石半导体有限公司已成功生产出28nm节点离子注入机,14nm节点技术正在研发中。考虑到市场份额、中美技术封锁以及在中国的研究过程,我们认为开发过程将需要大约10年。

8、CMP差距:5年

CMP市场最先进的国家是美国,技术水平已达到配套的5/7nm节点线。美国占全球市场份额的71%。由杜邦(美国)牵头,其Visionpad产品组合专为先进的7/5nm节点处理而设计,可提供更高的删除率。此外,美国和日本合计约占全球市场份额的98%。然而,中国华清 科技 和中国电子 科技 集团已经推出了与14nm生产线相匹配的技术,并正在开发5/7nm技术,只有一个节点差距。考虑到中国、美国和日本的研究进展,我们认为,中国要在这一领域达到真正的世界级水平,需要大约五年的时间,但要占据更多的市场份额,可能需要更长的时间。

9、检测设备缺口:8年

测试设备贯穿于芯片制造产业线的每一道工序。及早发现不良芯片并加以消除,可大大提高经济效益。因此,该环节的全球市场规模巨大,达到了100多亿美元。在这一领域,最先进的国家仍然是美国,甚至达到3nm节点技术水平。代表性公司有KLA Tencor、ADVANTEST、Teradyne和安捷伦 科技 ,占全球市场份额的90%。目前,中国已推出与28nm节点配套的设备(Skyverse Technology和深圳创牛 科技 ),并正在开发14nm技术。由于技术封锁和中国的研究进展,结合市场份额分析,我们认为中国将难以在不到10年的时间内赶超其他国家。

事实上,产业链中最薄弱的环节往往决定着整个产业链的进步,尤其是对于想要实现整个产业链国内替代的中国来说。这也是我们认为中国要达到世界先进水平和自给自足需要12到15年的根本原因,也就是众所周知,光刻机作为最薄弱的环节,决定了这一过程的长度。然而,对于与线路中的步进环节同样重要的蚀刻机,中国自主研发的蚀刻机技术在六年内达到了5/7nm的世界先进水平,成功打破了西方发达国家的封锁(美国于2015年解除了封锁)。这也使得中国市场参与者对中国芯片市场充满信心。除了分析各个产业链环节外,千载难逢的时代也是关键。

黄金时代即将到来

中国的千载难逢的机遇期主要是由摩尔定律的失效(或减速)造成的。摩尔定律表明,芯片中的晶体管数量大约每1.5到两年翻一番;它由英特尔联合创始人戈登·厄尔·摩尔(GordonEarleMore)创建,半导体行业将其视为黄金法则。然而,摩尔定律正在接近物理学的极限。21世纪初,全球芯片的性能每年增长约50%,2010年下降到23%,201年下降到12%。最近五年的平均比率低至每年3%。早在2014年,摩尔定律就有失败的预兆:就单位成本而言,当芯片工艺从28nm节点发展到20nm节点时,单位价格上涨了10%。


中国十大芯片企业排名(全球十大芯片公司排名)

;     科技股的半导体芯片经过一段时间的调整之后,迎来了一定程度的反弹,后期的话,芯片或将迎来新的一波行情。那么朋友们知道什么是芯片吗?其实芯片指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他设备的一部分。是由大量晶体组成的,是当代社会科技上最伟大的一项发明。

      今年以来,随着中美芯片战争的加剧,导致全球的电子芯片产业链受到了严重的影响,因此,很多行业都出现了芯片短缺的态势,其中汽车产业受到的影响将会更大。因为由于双碳的目标,新能源汽车的发展迅速,从而对于芯片的需求将会持续上涨,但是由于芯片的短缺,很多家汽车企业都出现了停产的现象,这对于公司的发展无疑是带来了一定的困扰。而且,芯片的应用不仅仅只是汽车行业,它几乎应用于所有产品,近到我们生活中的常用设备——微波炉,远到军事设备——国防工业,基本上现在只要是用电的东西都会涉及到芯片这个东西。目前只是在汽车行业的影响比较大,汽车工业最大的瓶颈就是芯片短缺,严重影响了生产。而且,如果中美的芯片战争没有得到一定的缓解,那么后期的话不仅是汽车产业受到影响,而且也会波及到其他产业。由此可见,芯片对于发展是多么的重要,所以发展芯片产业刻不容缓。

下面给大家盘点10家芯片龙头企业

新洁能:功率半导体芯片和器件设计龙头

该公司年底或将会推出SiC 二极管系列产品,是公司未来市场发展的主要方向。其次,公司还曾是我国半导体功率器件十强企业之一,主要在半导体芯片和功率器件的研发设计及销售。其次,目前该公司的产品广泛应用于消费电子、汽车电子、5G和光伏新能源等领域,公司的未来发展有望得到进一步的提升。

观点:公司是是我国功率半导体芯片和器件设计龙头,该公司自上市以来,股价基本上都是在高位震荡,当股价运行到下方支撑位附近时出现了反弹,以我的观点来看,后期反弹的延续性应该还会继续。

斯达半导:IGBT里边的龙头股

该公司是我国IGBT领域领军企业和唯一进入全球前十的IGBT模块供应商,其次,该公司的IGBT产品广泛应用于新能源、汽车电子、家用电器等领域,是电力行业的CPU。自成立以来。公司把市场为导向,技术为支撑,从而不断的研究出更加优秀的半导体芯片。

观点:该公司是IGBT里边的龙头股,目前,该公司的IGBT是我国产品线最集全的供应商,其次,公司的产品未来将会走向替代国产的趋势,而且加上芯片被市场炒作时,该公司是最有希望受到青睐的一个企业。目前从大的趋势上看,该股依然在上升趋势当中。

上海贝岭:电子芯片的龙头企业

国内智能电表领域品种最全的集成电路供应商,计量芯片在国家电网及南方电网统招市场的出货量均排名第一。公司的当前经营模式是经过转型而来的,具有一定的核心竞争力。当前,该公司始终跟随电子市场的趋势,使得公司的电子产业得到了快速的发展,公司的电子产品在未来的估值价值有望得到进一步的提升。

观点:该公司是电子芯片的龙头企业,其次,该公司与一些知名芯片厂商之间建立起来良好的战略性关系,从而使得公司的营销网络体系得到了完善。其次,公司的股价在经历调整之后,但是依然在60均线附近受到支撑,上涨趋势没有发生变化。

北方华创:半导体设备龙头企业

该公司是世界级半导体设备后备军,目前,半导体相关领域产品是该公司的主要经营业务,而且公司的半导体产品的发展得益于5G的不断推进和半导体需求的不断增长,相信未来公司的业绩将会得到进一步的发展。

观点:该公司是我国半导体设备龙头企业,其中半导体设备的营收占66.67%左右,是该公司目前最主要的业务和估值来源,其次,公司的部分产品成功打破了国外市场的垄断,后期有望提升市场份额。在空头行情中,目前反弹的趋势有所减缓。

中芯国际:晶圆代工龙头企业

世界第三的芯片先进代工,该公司主要从事集成电路晶圆代工等业务,目前该公司的集成电路晶圆代工在世界上占据首位。其次,随着芯片产业的不断发展,对于集成电路晶圆代工的需求将会呈现上涨的趋势,这对于公司的发展具有很大的促进作用。

观点:该公司是我国晶圆代工龙头企业,其次,公司旗下子公司在全球上拥有领先的集成电路晶圆代工,是我国技术最先进和规模最大的国家。而且该公司在行业高景气中具有一定的竞争优势。该公司的运营状况和业绩方面状况尚可,其次空头多于多头,在空头行情中处在反弹的阶段。

长电科技:集成电路封装测试的龙头企业

世界前三的先进芯片封装,是我国集成电路封装测试的龙头企业,主要的经营业务是集成电路制造和技术服务。其次,公司在关键应用领域中拥有行业领先的半导体高端封装技术优势。

观点:作为集成电路封装测试的龙头企业,该公司通过不断的优化公司治理等,相信该公司的未来发展将会与中芯国际协同发展的前景广阔。该股价在成本上方,空前行情下,目前正处在反弹阶段。

圣邦股份:模拟IC行业龙头

中国模拟IC芯片设计龙头,该公司的主要经营业务是模拟半导体设计,其次,由于该公司拥有较强的自主研发和创新能力,因此通过多年的不断发展,公司在市场上抢占先机,不断拓展公司在市场上的份额。

观点:该公司作为模拟IC行业龙头,紧跟市场的发展趋势,不断拓展公司的业务,为公司的发展提供了一定的条件,其次,公司专注于模拟芯片的研究开发,使得公司在多个领域中取得了一定的条件。目前该公司的运营状态良好,处在多头行情中,并且有加速上涨的趋势。

中环股份:光伏硅片领域的龙头

世界级大硅片潜力后备军,其次该公司供应光伏新能源材料在世界上具有领先的地位,半导体硅片、半导体功率等是公司当前最重要的经营业务。在光伏新能源领域中,公司重视技术创新,不断研发出新一代的电池技术,这对于该公司在市场上的竞争力得到有效的提升。

观点:该公司作为我国光伏硅片领域的龙头,在半导体产业领域中,与优秀企业进行战略性的配合,从而使自身的技术和质量控制能力得到有效的提升。其次,目前公司在逻辑芯片和存储芯片也取得了较大进展,未来公司的估值价值有望翻倍上涨。该股短期支撑为44.22,元,阻力为49.75元,近期的平均成本为49.8元左右,在空头行情中,正处在反弹阶段。

TCL集团:显示龙头企业

世界前四的半导体显示,其次,公司的主要经营业务为半导体技术以及材料。目前,公司把半导体显示以及材料作为公司的核心主业,使得公司更加有优势巩固自身在行业中的领先地位。

观点:作为显示龙头企业,公司在半导体光伏和半导体材料业务中进行一定的布局,目前布局的新赛道成效显著,从而使得公司的第二增长曲线得到成功的建造。公司自成立以来,一直沿着电子产业链逆流而上,展望未来,公司的发展前景广阔。近期的平均成本在6.5元左右,空头行情中,处在反弹阶段。

中微公司:半导体设备龙头

该公司是世界级半导体设备的后备军,当前,该公司主要在半导体设备行业中深究发展,其次,该公司经过多年的不断发展,拥有深厚的技术积累,而且该公司的核心竞争力强大,未来增长可期。目前,由于数码设备的不断发展,我国的泛半导体产业持续成长,从而对公司的发展奠定了一定的发展空间。

观点:作为半导体设备龙头,该公司的刻蚀设备空间巨大,其次随技术的进步,诸多新兴领域的市场规模将有望进一步扩大。在过去的10个交易日中,该公司低于行业的平均水平,近期的平均成本150元左右,其次空头行情中,反弹趋势有所减缓。

国产芯片行业中的龙头企业有哪些?

最近的华为事件,让大家知道了芯片的重要性,但是芯片并不是只有手机芯片一个,其余很多行业比如电脑、航天、数控机床等等都是需要用到芯片,而整个芯片的全产业链具体要包括三个部分: 芯片设计、芯片制造以及芯片的封测 ,三者缺一不可,只有三方面都具备了,才可以生产出一个真正的芯片。

所以说华为的海思虽然可以设计出芯片,但是我国大陆的芯片制造目前最高只能到12纳米的(能量产的只有28纳米的),目前最高精度的7纳米芯片只有韩国三星以及台积电可以生产,假设台积电放弃给华为代工,那么华为的高端手机就得废了,所以台湾还是有牛逼的企业。

目前国内的芯片设计十大龙头企业为:华为海思、清华紫光展锐、中兴微电子、华大半导体、智芯微电子、汇顶 科技 、士兰微、大唐半导体、敦泰 科技 和中星微电子。

不过真正厉害点也就前两家,华为海思就不说了,大家都了解,说一下第二家清华紫光展锐,紫光展锐目前是三星手机处理器和基带芯片除其自产品之外的最大供应商,你买的三星中低端手机系列,里面的芯片大部分都是紫光展锐的。2017年国内的芯片设计产值上华为海思半导体以361亿元销售额排名第一;清华紫光展锐以110亿元排名第二;中兴微电子以76亿元排名第三。

半导体产业制造与面板产业相似,属于资产和技术密集型产业,设备需求量大、技术含量高、附加值高。单厂投资在百亿量级,资料显示一条最先进12英寸晶圆生产线需投资约450亿元,而台积电的打算投建的3纳米工厂投资预计为200亿美元。目前国内芯片制造企业整体实力比较弱,重点上市公司就只有两家:中芯国际以及华虹半导体等。

2017年国内的集成电脑制造中产值中,前五大里,只有就只有第二的中芯国际以及第五的上海华虹为中国自己的企业,第三的SK海力士也是韩国企业。在芯片制造方面,我国的技术仍然比较弱后。

芯片封测是芯片的最后一个环节,在封测产业中,国内厂商江苏新潮 科技 、南通华达微电子、长电 科技 、华天 科技 和通富微电等等都属于较优秀的企业,目前封测产业是国内半导体产业链中技术成熟度最高的领域。

国内各个芯片的各方面都有龙头企业,但是真正在国际上闯出名声有一战之力的目前也就是芯片设计中的华为海思半导体,而最薄弱的环节为芯片制造环节,这个与国际上的差距最大。

半导体芯片是一个需要高投入、规模效应的产业,投资周期长,风险大,政府从2013年开始对半导体产业从芯片研发到制造开始了一条补芯之路。 芯片,专业上也称集成电路,被喻为国家的工业粮食,是所有整机设备的“心脏”,其重要性不可衡量。自2013年开始,我国每年进口的芯片价值超过2000亿美元,已经超过石油,成为最大宗的进口产品。2017年达到2500多亿美元,国内芯片产业的年销售额为5000多亿人民币。

根据《中国制造2025》,到2020年我国芯片自给率将达到40%,2025年将达到50%,未来10年我国将是全球半导体行业发展最快的地区,至2030年左右,随着全球集成电路厂商在中国建厂,我国成为全球半导体生产和应用中心将是大概率。

截至2017年年底,国家大基金成立三年多,累计项目承诺投资额1188亿元,实际出资818亿元,分别占一期总规模的86%和61%,二期拟募集1500亿~2000亿元人民币,都是用来支持国内芯片的发展。同时资本市场也为助力芯片上市公司发展,大基金一期以IC制造为主,具体分布为:集成电路制造67%,设计17%,封测10%,装备材料类 6%,目前已上市集成电路设计公司超过20家,有70家半导体和元器件行业上市公司。

芯片产业链主要为设计、制造、封测以及上游的材料和设备5大部分。

大基金一期的项目进度情况

1、设计类领域上市公司:兆易创新、景嘉微、紫光国芯、北京君正、中科曙光、中颖电子、富瀚微、圣邦股份

2、制造类领域上市公司:士兰微、三安光电、中芯国际(港股)

3、设备类领域上市公司:至纯 科技 、北方华创、长川 科技 、晶盛机电、精测电子

4、封测领域上市公司:长电 科技 、通富微电、晶方 科技 、华天 科技 、太极实业

5、材料领域上市公司:江丰电子、南大光电、江化微、鼎龙股份、晶瑞股份、上海新阳、中环股份等。

从产业整体看,晶圆制造中芯国际、华力二期28nm芯片生产线已经开始建设投产,将继续往14nm等先进工艺延伸;晶圆封装国内中高端先进封装的占比已超过30%;设备材料也在关键领域取得了一定的突破。

这里只是提供了一个思路和看法,实战中要结合基本面和技术面相互判断,有不全之处希望多总结和交流。

根据半导体产业协会(SIA)统计,2016年全球半导体产业产值达3389亿美元,创下 历史 新高,同比增长1.1%。据世界半导体贸易统计协会(WSTS)预测,2017全球半导体产值将来到3778亿美元,较2016年跳增11.5%。国外芯片巨头已经纷纷扩张产能,分割市场。

全球市场中,我国对半导体的市场需求最为突出,2014年我国半导体市场需求全球占比就达到了56.6%,位列第一。与此形成鲜明对比的是,全球芯片市场由英特尔、高通和三星等国际巨头把持,我国企业竞争力不强,产品供需缺口较大,CPU及存储芯片更是几乎完全依赖于进口,存储芯片已经成为我国半导体产业受外部制约最严重的基础产品之一,因此存储芯片国产化也成为了我国半导体发展大战略中的重要一步。

在各类集成电路产品中,中国仅移动通信领域的海思、展讯能够比肩高通、联发科的国际水准。本土集成电路供需存在很大的缺口。

在集成电路中,PC、服务器的CPU 芯片以及手机等移动终端中需求量最大的存储芯片更是几乎完全依赖于进口。赛迪智库集成电路研究所的研究报告指出,CPU 和存储器占据国内集成电路进口总额的75%。2013-2016 年间,存储芯片进口额从460 亿美元增至680 亿美元,2017 年将突破700 亿美元。存储器已经成为我国半导体产业受外部制约最严重的基础产品之一, 因此存储器国产化也成为了我国半导体发展大战略中的重要一步。

在这一领域可以关注的上市公司是: 全志 科技 、紫光国芯、北京君正、汇顶 科技 、兆易创新和长电 科技 。

全志 科技 主要产品为智能终端应用处理器和智能电源管理芯片。

紫光国芯为IC设计企业,主要产品包括智能芯片产品、特种集成电路产品和存储芯片产品。

北京君正为IC 设计企业,其主营业务为微处理器芯片、智能视频芯片及整体解决方案的研发和销售,是智能可穿戴设备产业链相关上市公司中唯一的处理器生产企业。

汇顶 科技 从事智能人机交互的研究与开发,主要向市场提供面向手机、平板电脑等智能终端的电容屏触控芯片和指纹识别芯片。

兆易创新的主要产品分为闪存芯片产品及微控制器产品。

 芯片产业主要包括:设计、制造、封装与测试

(3)、芯片封装与测试:中电广通、精测电子、华天 科技 。

国产芯片行业的龙头公司有:中新赛克,紫光股份,恒为 科技 ,淳中 科技 ,新大陆,雄帝 科技 ,新北洋,苏州科达,合众思壮,朗科 科技 等等公司。

看想了解哪一块市场的,ic产业链太长了各家专注点不同,紫光,展讯,华为海思,中兴都是巨头。消耗量跟终端产品的价格决定了公司的利润率跟销售额。

目前, 汽车 ,手机,数码影像以及其他3c产品是大规模又有利润的市场,可喜的是国内ic行业一直在进步,在逐渐占领这些利润较高又量大的行业。

整个ic行业最难得的是ip,也就是soc厂商需要研发跟购买授权的地方,这部分还有待改善加强,希望寒武纪这类公司能走出一条特色道路来。

据说广州粤芯12寸晶圆6月份投产。

中国芯片企业前十强

具体排名如下:

第一名:华为海思。第二名:清华紫光。第三名:豪威科技。第四名:中兴微电子。第五名:中电华大。第六名:长电科技。第七名:中芯国际。第八名:中环半导体。第九名:纳思达。第十名:南瑞智芯。

芯片是将大量的微电子元器件晶体管、电阻、电容等,形成的集成电路放在一块塑基上,做成一块芯片。IC芯片包含晶圆芯片和封装芯片,相应 IC 芯片生产线由晶圆生产线和封装生产线两部分组成。


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