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内蒙古快三高手网计划:國產大硅片商業化第一 只待下游回暖

時間:2020-3-7, 來源:互聯網, 資訊類別:市場分析

十一选五内蒙古开奖号码 www.dcktzv.com.cn 長期以來,中國不僅在芯片設計和制造上落后于海外巨頭,底層原材料——硅片也是被“卡脖子”的關鍵環節。如果能在這一賽道實現國產替代,不僅有助于降低國產芯片制造成本,而且在戰略上有助于構建完整AD5220BRZ10芯片產業鏈。

硅產業集團是國內領先的半導體硅片生產商。通過旗下子公司的技術研發和量產攻關,如今不僅在200mm硅片達到國際先進的水平,并且率先在中國大陸實現300mm硅片的大規模銷售。

硅片是芯片的原材料,出于經濟性考慮,單個硅片面積越大,能切割出的芯片數量也就越多。如果中國廠商想在7nm甚至5nm制程的芯片上發力追趕,更大面積的硅片則是必不可少的原材料。硅產業實現300mm硅片國產商業化,對我國芯片制造產業國產替代意義重大。

不過,半導體產業具有明顯的周期性,硅片產業如今進入了供過于求的調整期,客戶庫存高企,需求下滑。硅片產業2019年的銷量和銷售額雙雙下降。通過科創板募資,硅產業能否在逆周期繼續加大資本投入,趕上行業下一次回暖的東風?

錯位競爭立足200mm硅片

由于起步較晚,中國在半導體行業的追趕之路,幾乎囊括產業鏈所有環節,且非一日之功:在芯片設計等下游環節,要面對發達國際廠商經營多年構筑的專利網;在上游材料環節,還需要填平制造工藝落后的鴻溝。

追溯到芯片制造工序的最上游,俗稱“晶圓”的半導體硅片,是制造芯片的原材料,也是中國半導體產業鏈與國際先進水平差距最大的環節之一。以硅片為基礎,才能制作各種電路元件結構,從而讓硅片最終成為有特定電性功能的集成電路產品。

從沙石原料到冶金級硅、電子級硅,原材料被不斷提純,最后形成高純度的多晶硅。高純度的多晶硅還要通過熔化等工序,生長成單晶硅。之后,單晶硅在直拉法等工藝下形成單晶硅棒,再經過切斷、滾磨、切片、倒角、拋光、激光刻等工序,形成硅片。

根據硅片的尺寸,主流產品可以分為150mm(6英寸)、200mm(8英寸)、300mm(12英寸)等。隨著芯片工藝制程的提升,出于成本的考慮,對硅片尺寸的要求也越來越高。通常情況下,90nm及以下制程的芯片主要使用300mm的硅片,而90nm以上制程主要使用200mm及以下尺寸的硅片。

經過數十年的追趕,中國廠商不僅能夠勝任150mm硅片的制造,而且硅產業等行業中的佼佼者已經在200mm尺寸達到了國際先進水準,為我國在半導體關鍵材料實現國產替代立下了汗馬功勞。

成立于2015年的硅產業集團,通過入股、并購等戰略,在200mm及以下尺寸構筑了完整的產品線,涵蓋拋光片、外延片和SOI硅片。

從工藝上看,拋光片需要滿足集成電路對硅片平整度越來越高的需求;外延片則是在拋光片的基礎上進行外延生長,滿足特定器件的生產需求;SOI(Silicon-On-Insulator)硅片是在頂層硅和背襯底,引入一層氧化絕緣埋層,從而實現電路中元器件的介質隔離,防止漏電。

通過技術合作、研發和投資等戰略,硅產業及其子公司在業務上實現了跨越式增長,技術上也形成了自己的優勢,從國內一眾廠商中脫穎而出。加上子公司新傲科技的業務,硅產業在全球硅片市場銷售額占比達到2.18%,國內市場占比在2018年達到26.32%。

2018年全球半導體硅片行業銷售額占比

對外并購、合作,是硅產業集團掌握先進技術,實現快速增長的秘笈之一。2016年,硅產業收購Okmetic,將這家芬蘭晶圓廠商收入囊中,同時也掌握了其行業領先的拉晶技術。

拉晶是生產單晶硅的核心工序之一,拉晶的效率及中間產品技術指標的穩定性,將直接影響硅片的產出率和質量。得益于拉晶技術的加持,Okmetic的收入增長率一直維持在15%以上,凈利潤也從2007年的0.79億元增長到2018年的1.28億元,成為硅產業業績增長的發動機。

2016年,硅產業入股Soitec,布局SOI硅片。后者不僅是全球第七大半導體硅片制造商,更是全球最大的SOI硅片制造商。同年,硅產業入股新傲科技,從而進軍國內的SOI硅片市場,如今已持有后者89.19%的股權。

在業務運作上,新傲科技則與Soitec形成了協同,獲得Smart CutTM技術的授權。Smart CutTM是全球最先進的薄膜SOI硅片生產工藝之一,其專利為Soitec所獨有,在全球范圍內僅授權給信越化學、環球晶圓和新傲科技三家廠商。

通過與Soitec合作,新傲科技不僅成為中國大陸唯一具有Smart CutTM技術的企業,擁有生產世界領先SOI硅片的能力,而且與Soitec的業務合作也逐漸緊密。根據新傲科技和Soitec在2014年簽訂的《許可及技術轉讓協議》,新傲科技采用Smart CutTM技術生產的SOI芯片除了賣給Soitec外,還可以賣給其他國內客戶。

而在2018年的新約定中,新傲科技采用Smart CutTM技術生產的SOI芯片要先賣給Soitec,再由Soitec向第三方銷售。同時,新傲科技也向Soitec采購生產SOI硅片用的襯底片。

在商業模式上,硅產業充分利用高端細分市場小批量、多批次、產品種類多的采購特點,與行業龍頭形成錯位競爭,從而在200mm及以下的半導體硅片市場站穩了腳跟。

國產突破,進軍300mm大硅片

一般情況下,單晶硅棒的直徑由籽晶粒拉出速度和旋轉速度決定。結晶中旋轉速度越慢,直徑就越大,但同時會因為旋轉速度不穩定而帶來晶格結構上的缺陷。從技術角度來看,硅片的面積越大,技術難度也越高。

而從市場角度來看,提升半導體硅片的直徑,則是芯片制造商追逐摩爾定律的需要——根據摩爾定律,集成電路上所集成的晶體管數量,每隔18個月就要提升一倍,即集成電路增強一倍,成本下降一半。對于半導體硅片來說,其直徑越大,單片硅片的可生產芯片數量也就越多。

以300mm硅片與200mm硅片為例。盡管前者的直徑僅為后者的1.5倍,但實際面積則是后者的2.25倍。因為芯片多為矩形,更大尺寸的硅片浪費的邊緣也會越小。所以在同樣的工藝條件下,300mm硅片的可使用面積超過200mm兩倍以上,可使用率是后者的2.5倍左右。根據SEMI的統計,2018年全球300mm半導體硅片出貨面積占全部半導體硅片出貨面積的63.83%。

因此,隨著市場需求重心的轉移,中國廠商追趕的步伐也延伸至此,硅產業及其子公司上海新昇也不例外。上海新昇最早于2016年10月拉出第一根300mm單晶硅碇,并在次年打通了300mm半導體硅片全工藝流程,最終在2018年在中國大陸率先實現規?;?。

按照常規流程,半導體硅片在批量供貨前需要芯片制造企業的認證,周期一般在9-18個月。上海新昇盡管進入賽道的時間不長,如今已經獲得了包括格羅方德、中芯國際在內的49家客戶的認證。

除了推進客戶認證,拓寬銷路外,硅產業背后的“國家隊”,也值得留意。硅產業及其子公司主要合作方為微系統所,后者是硅產業股東集團的控股股東,同時也是新傲科技的發起人和第二大股東。

除了新傲科技與微系統所在SOI芯片上的研發合作外,上海新昇也與微系統共同承擔了“20-14nm技術節點300mm硅片研發”和“300mm單晶棒生長技術研發”兩大課題,進一步提高自身在300mm硅片研發和制造的技術實力。

行業下行周期逆勢擴張

半導體行業具有明顯的周期性,經濟形勢轉好時,整個產業鏈則積極擴充產能,然后為了攤薄擴充產能的成本,提高產量,導致產品價格下跌。之后,供過于求的市場環境讓廠商們無利可圖,整個行業等待需求增長去消化產能,然后進入下一個上升期。這也是為什么全球半導體硅片的出貨面積常年增長,銷售額反而存在波動周期的原因。

全球半導體硅片市場規模

而在2019年,行業進入下行周期,出貨量和銷售額雙雙下滑。根據SEMI公布的數據,2019年全球硅片出貨量同比下滑7%,銷售額則從113.8億美元降低到111.5億美元。

市場的轉冷,對巨頭們也產生了影響。除了信越化學和環球晶圓保持增長外,SUMCO、Siltronic和合晶科技的業績均有明顯下滑。全球硅片市場排名第二的SUMCO和第三的Siltronic均在經營報告中指出:因為客戶庫存高企,而消化庫存需要一定的時間,所以預計行業會在2020年下半年回暖。

硅產業也受到波及,尤其是300mm硅片的下游需求萎縮,拖累了業績。2019年1-9月,硅產業的凈利潤由正轉負,業績承壓,其中300mm硅片的產能利用率下滑至44.36%。

目前,前五大硅片廠商的市場占比已經達到92.57%,硅產業在300mm硅片產品的技術指標上仍存劣勢。已經在200mm硅片站穩腳跟的硅產業,還需要更具競爭力的產品,才能把握住5G等新需求帶來的增長機遇。

在行業下行的周期中,除了等待整個產業鏈的復蘇外,別無他法。不過,科創板的募資,無疑給硅產業的追趕之路注入了一劑強心針。在競爭對手瑟縮不前的局面下,正是硅產業通過研發苦練內功,提升產品技術指標的良機。能否趕上下一輪行業復蘇的周期,就看今朝。





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