中国半导体产业国产化进程到底如何?

2020-05-26 作者: 中银国际

人类似乎快要从能源纷争解脱,转身却是以半导体为主线的科技实力的较量,当前中美科技战是技术优势一方与芯片进口大国之间的博弈,尽管困难重重,但中国集成电路软件、设备、材料、晶圆制造、封装都有相应基础,外部环境变化对于我们来说既是挑战又是历史责任感下的机遇,维持国际合作与分工仍是半导体行业发展大趋势。

软件:被美国三大企业高度垄断,国产品牌蓄势待发。根据Synopsys官网数据,全球半导体软件市场规模100多亿美元,其中EDA70多亿美元,IP授权40多亿美元,另有计算光刻软件细分市场,其EDA被Synopsys、Cadence、Mentor Graphics、ANSYS等垄断,IP被ARM、Synopsys等垄断,计算光刻被Synopsys、Cadence、ASML、KLA垄断。半导体EDA软件国产品牌包括华大九天、广立微、概伦电子、芯禾科技等,有各自专注的产品优势和技术管理团队,其中大基金入股华大九天,Intel入股概伦电子,芯愿景正申请科创板IPO,IP服务商芯原股份IPO过会。

设备:对美依赖度接近50%,分工合作才能共赢。根据中国国际招标网,本土晶圆厂对美设备依赖度达到47%,离子注入机、量测设备、高深宽比刻蚀设备、SOC测试机等仍主要从美国进口。应用材料公布新一季度业绩,收入环比下降但订单仍强劲,与之前ASML、Lam Research整体前瞻性展望和TSMC、SMIC对先进制程的战略性投资观点一致。盛美半导体推出三款半关键清洗系列设备及Ultra Furnace立式炉,打开成长空间。目前半导体设备拟科创板IPO标的包括盛美半导体、华海清科、联动科技。

材料:对日美依赖度高,国产化率低。半导体材料主要被日、美垄断,包括大硅片(日本信越、Sumco)、掩膜版(日本DNP、Toppan、美国Photronics)、光刻胶(日本JSR、东京应化、富士电子材料)、溅射材料(日矿金属、日本东曹、住友化学等)。SK Materials公布一季度财报收入增长15%,其中NF3同比下降10%,WF6同比增长2%,硅族气体/刻蚀气体同比增长6%,前驱体同比增长2%。目前半导体材料拟科创板IPO标的包括麦斯克(硅片)、天科合达(SiC晶片)、上海合晶(硅片)、立昂微(硅片及分立器件)、金宏气体(电子特气,IPO已过会),而博纯材料获Intel投资。

晶圆制造:先进制程战略投资抢占EUV资源,SMIC 14nm FinFET获大基金增资。TSMC目前已经量产5nm先进制程,而三星计划5nm今年动工、明年量产,EUV是5nm制程中不可缺的光刻工艺,因此EUV光刻机成为代工厂竞争利器。中芯国际14nm FinFET项目再获国家大基金、上海小基金注资,且SMIC拟在科创板发行不超过16.86亿股份。格科微拟登科创板,已进行辅导备案。

存储:纯国产SSD和DDR4上市,配置长江存储闪存、合肥长鑫DRAM。光威弈Pro系列SSD已经上架京东商城,搭载长江存储量产的64层堆叠3D TLC闪存颗粒,容量可选240GB、256GB、512GB;光威羿Pro DDR4系列内存此前也已在京东商城开卖,搭载合肥长鑫的DRAM存储芯片。5月12日,兆易创新与半导体IP供应商Rambus就RRAM (电阻式随机存取存储器) 技术签署专利授权协议,获180多项RRAM技术专利和应用。

设计:思瑞浦、芯海股份、中科晶上等冲刺科创板。目前正在申请科创板的芯片设计企业,包括思瑞浦(信号)、芯海股份(ADC)、中科晶上(基带芯片)、芯朋微(电源管理芯片,IPO已过会)、恒玄科技(智能音频SOC芯片)、集创北方(LED显示驱动、面板电源管理芯片)等。

 

 

 

IPO/融资最新进程

 

 

估值表

 

 

 

软件

 

英国ARM公司向初创企业免费开放半导体设计知识产权

据《日本经济新闻》报道,英国ARM公司将向初创企业免费开放半导体设计与开发所需的知识产权(IP)。初创企业可以自由使用ARM的设计软件等进行产品开发。以物联网“IoT”和自动驾驶等领域为中心,半导体相关的创业活动不断增加。ARM希望通过为初创企业提供支持来获取未来的潜力市场。

融资500万美元以下的初创企业可以利用ARM的“Arm Flexible Access for Startup”服务,除可以免费使用半导体设计开发所需的知识产权和软件外,还能在测试、产品评估、试制生产等方面得到免费支援。

据悉,利用这项制度的初创企业可将产品量产及投放市场的时间缩短6~12个月,当投放市场时,再根据销售额来支付授权费。预计还能带来“通过试制可以更容易从风投资本(VC)等处筹资”的效果。ARM打算在初创企业成长起来后,再转为付费服务。

(资料来源:www.dramx.com)

 

概伦电子获英特尔资本投资,专注EDA领域

概伦电子(ProPlus Electronics)总部设立于山东济南齐鲁软件园内,是一家电子设计自动化(EDA)公司,专业提供先进的器件建模和快速电路仿真解决方案。概伦电子通过可加快芯片设计速度并提高制造良率的软件,缩小设计与制造间的鸿沟,从而让半导体产业开发出更强大、多样化的产品。今年4月2日,概伦电子宣布已完成数亿元人民币的A轮融资。

英特尔资本有望在2020年向人工智能、智能边缘和网络转型等技术领域的科技公司投资 3-5亿美元。这些技术将为医疗、汽车和消费品等行业带来广泛的变革。此次被投的11家科技初创公司包括 Anodot、Astera Labs、Axonne、Hypersonix、江丰生物(KFBIO)、Lilt、MemVerge、概伦电子(ProPlus Electronics)、Retrace、博纯材料(SpectrumMaterials)和Xsight Labs 。

(资料来源:www.ceeh.com.cn)

 

芯愿景:公司电路提取和分析的最小特征尺寸已达到7nm

芯愿景成立于2002年,是一家以IC设计辅助软件为核心优势的集成电路技术分析、知识产权侵权分析和芯片设计的服务公司。作为国内领先的IC设计辅助软件及服务供应商,对于先进制成工艺的分析、相关软件的自主开发以及基础IC数据库积累等业务方面具备较强的核心竞争力。

目前公司主要为IC设计企业提供设计服务以及周边服务,同时也开展部分IC产品的自主研发。公司已自主研发了6套EDA软件系统,涵盖了集成电路技术分析、知识产权分析和保护的全流程。公司电路提取和分析的最小特征尺寸已达到7nm,单个项目最大规模超过10亿个晶体管。

(数据来源:公司公告)

 

 

设备

 

SEMI:北美半导体设备制造商销售额连续7月超20亿美元

北美半导体设备制造商4月份的销售额为22.6亿美元,较3月份的22.1亿美元增长2.2%,较去年4月份的19.3亿美元则增长17.2%。

在SEMI看来,北美半导体设备制造商4月份的销售额,反映了市场对半导体设备的需求依然强劲,尽管不确定性因素依旧存在,但这些半导体设备制造商目前的表现依旧良好。

(资料来源:集微网)

 

中科飞测椭偏膜厚量测仪作为首批设备正式搬入厦门士兰集科

5月20日,深圳中科飞测科技有限公司椭偏膜厚量测仪作为首批设备正式搬入厦门士兰集科微电子有限公司。

资料显示,士兰集科由厦门半导体投资集团和士兰微共同出资成立,注册资本为20亿元,其中厦门半导体投资集团出资17亿元,占股85%;士兰微出资3亿元,占股15%,主要负责实施运营士兰微在厦门建设的12英寸特色工艺半导体芯片制造生产线项目。

(资料来源:www.dramx.com)

 

应用材料:全球半导体设备潜在需求依然强劲

应用材料2020年第二季度收入39.6亿美元,同比增长12%,GAAP每股盈余为0.82美元,非GAAP每股盈余为0.89美元,同比分别增长17%和27%。公司毛利率为44.2%,营业利润为9.32亿美元,占净销售额的23.6%。

应用材料公司总裁兼首席执行官盖瑞·狄克森表示:“目前面对新冠肺炎疫情带来的挑战,应用材料公司团结一致确保了安全和生产力,以保障我们的客户和行业稳定向前发展。尽管疫情形势仍不明朗,但基于目前的能见度,我们的供应链正在恢复,业界对我们半导体设备和服务的潜在需求依然强劲。”

(资料来源:www.elecfans.com)

 

盛美:发布Ultra Furnace立式炉设备,进军干法工艺市场

盛美半导体设备(纳斯达克:ACMR),作为先进半导体设备领域领先的晶圆清洗设备供应商,本月发布立式炉设备(Ultra Furnace)——首台为多种干法工艺应用开发的系统。首台立式炉设备优化后可实现高性能的低压化学气相沉积(LPCVD)应用,同时该设备平台还可延伸至氧化和退火,以及原子层沉积(ALD)等应用。此次的立式炉设备也展现了盛美中国和韩国研发团队为时两年的合作成果。

“先进的技术节点带来了持续的挑战,这就要求设备供应商进行创新。而这种市场需求给盛美提供了重要的机会。”盛美半导体设备董事长王晖表示:“不断创新是盛美的DNA。我们发现了可以受益于我们技术的市场需求,所以就将我们的技术延伸至该新的细分市场,在盛美已建立的湿法工艺产品系列上增加了Ultra Furnace立式炉产品系列,这样既可以为客户的先进产品提供整体解决方案,同时又扩大了我们的市场机遇。”

(资料来源:www.laoyaoba.com)

 

 

材料

 

特种气体公司SK Materials一季度业绩强劲增长

韩国SK Materials近日发布了2020年第一季度财报,销售收入2123亿韩元(约12.23亿人民币),同比增长15.19%,净利润374亿韩元(约2.15亿人民币),同比增长5.06%。虽然受COVID-19及第一季度产业环境低迷的影响,但是特种气体业务还是保持了稳定利润,SK昭和电工及Hanyu Chemical都为本季度提供了业绩支撑。NF3销售收入较上年同期下滑10%;WF6销售收入较上年同期增长2%,硅族气体/刻蚀气体销售收入较上年同期增长6%,工业气体和上年持平,前驱体销售收入较上年同期增长2%。前驱体和硅族气体/刻蚀气体份额近年来增长明显。

SK Materials是全球三氟化氮榜首供应商,近年来销售占比一向下滑,依据《全球含氟电子特气市场分析市场》显现,2019年我国三氟化氮出口量1195.17吨,同比增加20.28%,2013-2019我国三氟化氮出口年复合增加率为63%;2019年我国三氟化氮进口量958.15吨,与上年比较降低了11.83%。三氟化氮的另一个首要供应商日本关东电化2019年三氟化氮销量和价格也都呈现了下滑。

依据《全球电子特气工业陈述》显现,截至2020年3月,SK Materials 三氟化氮(NF3)产能为12100吨/年,六氟化钨(WF6)为1500吨/年,硅烷(SiH4)为2000吨/年,二氯硅烷(DCS)为800吨/年。

SK TriChem出产高K系前驱体,SK Showa Denko出产蚀刻气体三氟甲烷(CH3F),还收购了SK Airgas,首要供给半导体工厂现场供气,收购HanyuChemical,首要出产半导体用的高纯CO2等。三氟甲烷和前驱体首要供给SK海力士。

(资料来源:特种气体网)

 

南大光电:目前193nm光刻胶产品正在测试阶段力争年底通过客户验证

5月14日,南大光电接受投资者提问时表示,目前193nm光刻胶产品正在测试阶段,该项目的实施主体是子公司宁波南大光电材料有限公司。

由于光刻胶产品验证周期较长,通常需要18个月,甚至更长的时间。即使验证通过后,客户也会谨慎地使用国产光刻胶产品,逐步放量。ArF光刻胶是一个高难度、高投入,高风险,回报周期长的高科技项目。南大光电称,公司光刻胶产品力争年底通过客户验证,公司目前没有芯片的研发生产计划。

据了解,光大光电专注于电子材料三大领域,力争实现“MO源全球第一,电子特气国内一流,193nm光刻胶成功产业化”。公司将在新基建的发展中,紧紧抓住“替代进口”的机遇,为国内集成电路产业的发展突破瓶颈和国产化做出积极的贡献。

(资料来源:集微网)

 

 

晶圆制造

 

三星5nm代工产线破土动工,计划明年投产

三星近日表示,其第六个芯片代工产线已经破土动工,该生产线将生产逻辑芯片。三星将在代工业务上与台积电展开竞争,为赢得高通等客户的订单。这条位于平泽市的生产线将使用EUV技术生产5纳米芯片。三星本月早些时候开始动工建设,计划在明年下半年投产。

(资料来源:集微网、路透社)

 

台积电拟赴美建新厂,生产5nm芯片

台积电宣布,公司有意在美国亚利桑那州兴建和营运一座生产5nm半导体芯片的先进晶圆厂。这将是继美国华盛顿州卡马斯市晶圆十一厂后,台积电在美国的第二个生产基地。

按照规划,5nm新厂规划月产能2万片,2021年动工,2024年左右量产,预计将带来超过1600个高科技专业工作机会,并间接制造上千个半导体行业工作机会。2021年至2029年,台积公司于此项目上的支出(包括资本支出)约120亿美元。

(资料来源:公司公告)

 

大基金二期等多方注资中芯国际

5月15日,中芯国际发布公告,全资子公司中芯国际控股有限公司(以下简称“中芯控股”)与国家集成电路产业投资基金股份有限公司(以下简称“国家大基金”)、国家集成电路产业投资基金二期股份有限公司(以下简称“国家大基金二期”)、上海集成电路产业投资基金股份有限公司(以下简称“上海集成电路基金”)、上海集成电路产业投资基金(二期)有限公司(以下简称“上海集成电路基金二期”)订立新合资合同及新增资扩股协议,拟向中芯南方集成电路制造有限公司(以下简称“中芯南方”)注资。

根据新合资合同及新增资扩股协议,中芯南方的注册资本将增加30亿美元,原股东中芯控股作出进一步出资,国家大基金二期及上海集成电路基金二期作为新股东注资。其中,中芯控股将以现金出资7.5亿美元,上海集成电路基金二期将以现金出资相等于7.5亿美元的人民币,国家大基金二期将以现金出资相等于15亿美元的人民币。

(资料来源:公司公告)

 

粤芯半导体二期项目或明年上半年量产

粤芯半导体市场及营销副总裁李海明表示,希望尽快实现对进口的替代,并满足全球供应的需求。据其透露,今年底前,粤芯半导体二期项目将进入设备调试,争取明年上半年实现量产。

粤芯半导体二期项目专注于65-90nm模拟工艺平台,生产高精度数模转换芯片、高端电源管理芯片、光学传感器、车载及生物传感芯片等产品。

粤芯半导体总裁及首席执行官陈卫此前表示,二期项目的建设,除了满足粤港澳大湾区广阔民用和车用芯片市场的需求外,同时也聚焦于生物检测芯片、视频监控摄像头芯片、红外线测温控制芯片等生物安全与健康芯片产品的开发和运用上。

(资料来源:南方日报)

 

 

厦门士兰集成电路项目加速跑计划年底通线

5月10日20时30分,士兰微电子12英寸特色工艺半导体芯片项目在厦门海沧正式通电,为制造生产线年底通线打下坚实的基础。

厦门士兰工程指挥部副总指挥兼总项目经理朱利荣表示,这是继去年5月10日化合物半导体芯片项目通电后,再次迎来了12吋特色工艺半导体芯片项目通电的日子。通电后,项目的各种机器和设备将陆续开动,马不停蹄地进入调机、调试状态。

资料显示,士兰微电子12英寸特色工艺半导体芯片项目由厦门士兰集科微电子有限公司负责实施运营,该项目总投资170亿元,建设两条以MEMS、功率器件为主要产品的12英寸集成电路制造生产线。

目前在建的第一条12英寸特色工艺半导体芯片制造生产线项目总建筑面积约25万平方米,总投资70亿元,分二期建成,规划产能8万片/月。项目一期总投资50亿元,实现月产能4万片。二期项目总投资40亿元,新增月产能4万片。

第二条芯片制造生产线预计总投资100亿元,定位为功率半导体芯片及MEMS传感器。项目一期预计2020年完成厂房建设及设备安装调试,2021年实现通线生产,2022年达产。项目二期2022年前后启动,2024年达产。

(资料来源:集邦咨询)

 

 

存储

 

继长鑫存储之后,兆易创新宣布与Rambus签订专利授权协议

5月12日,兆易创新宣布与领先的半导体IP供应商Rambus Inc. 就RRAM (电阻式随机存取存储器) 技术签署专利授权协议。兆易创新还与其同Rambus 以及几家战略投资伙伴的合资企业——合肥睿科微(Reliance Memory)签署了授权协议。

据兆易创新官方消息,根据协议内容,兆易创新从Rambus和睿科微获得180多项RRAM技术相关专利和应用,这将有助于兆易创新在新型存储器RRAM领域的前瞻性技术布局,从而为嵌入式产品提供更丰富的存储解决方案。

早在2018年5月,兆易创新就携手Rambus以及其他全球知名半导体投资机构创办了以RRAM技术为核心业务的合资公司合肥睿科微。

今年4月,长鑫存储宣布与Rambus签署了专利许可协议。依据此协议,长鑫存储从Rambus获得了大量动态随机存取存储技术专利的实施许可。不过根据双方达成的一致,此协议中的其它详细信息不予披露。

(资料来源:集微网)

 

国科微与长江存储签署长期供货协议

5月14日,国科微与长江存储在湖南长沙正式签署长期供货协议,国科微董事长向平、存储事业群总裁康毅,长江存储CEO杨士宁、市场与销售高级副总裁龚翊共同出席此次签约仪式。这是继今年1月5日双方签署战略合作备忘录以来,双方关系又上一个新的台阶,进入战略合作阶段。在签约仪式上,国科微预发布搭载长江存储64层3D NAND颗粒的固态硬盘,引领“固态硬盘,中国设计”潮流。

4月26日,国科微与长江存储举行“云签约”,批量采购长江存储64层3D NAND颗粒,全年采购金额预计突破亿元。根据协议,在保障长期颗粒供货的同时,双方还将加强在技术、研发、创新、市场等领域的全方位交流与合作。

在签约仪式上,国科微预发布了代表“固态硬盘,中国设计”潮流的固态硬盘311C-Y。311C-Y搭载双“芯”,一芯为国科微自研控制器芯片GK2302,采用国产嵌入式CPU IP核和公司独创NANDXtra®可靠性引擎,通过自主原创产品测评;一芯为长江存储Xtacking®架构的64层TLC 3D NAND颗粒,Xtacking®可实现在两片独立的晶圆上加工外围电路和存储单元,通过晶圆键合技术合二为一,从而让NAND能获取更快的数据传输速度、更高密度及未来更多的功能扩展性。

在双芯的驱动下,国科微311C-Y固态硬盘读写带宽达560/480MBps,IOPS达78K/86K,性能比肩业界领先水平。为方便用户更好地管理和使用固态硬盘,国科微自研固态硬盘管理工具,支持国内自主操作系统,可实现硬盘寿命主动告警,在线固件推送和升级。预计,国科微311C-Y将在今年6月规模上市。

(资料来源:新华网)

 

光威弈PRO内存条京东全球首发,长鑫开创国产芯片新局面

近日,嘉合劲威旗下光威推出了首款纯国产内存条——光威弈PRO系列内存条。该内存条正是采用了国产真芯长鑫DDR4内存芯片。

根据玩家测评显示,光威弈PRO 8G DDR4,不仅兼容性好,而且可玩性高。目前已有一些玩家超频4000MHZ以上且正在尝试更高频率,也有一些玩家尝试在1.2V电压的情况下超较高的频率,等等玩法。这些都充分的表明长鑫颗粒的体质非常好,已经媲美三大厂的中高等级的内存颗粒。   

(资料来源:集邦咨询)

英特尔最新发展蓝图:明年或全面转向144层堆叠NAND

英特尔新发展的144层堆叠的QLC NAND快闪存储器代号为“Keystone Harbor”。此外,英特尔也正在开发5bit的PLC芯片,密度再提高25%。这将使得英特尔预计再推出第2代傲腾(Optane)3D X-point快闪存储器,新产品的代号则为“AlderStream”,支援PCI-Express gen 4.0介面。

据了解,首先使用144层堆叠NAND的产品会是英特尔自家的QLC SSD,并预计在2020年稍晚推出产品。另外,除了研究更高层数的堆叠技术外,英特尔还在积极开发PLC,也就是单个单元储存5bit数据的新NAND快闪存储器。

不过,英特尔并没有公布具体会在什么时候推出PLC SSD。而在将QLC SSD升级到144层堆叠之后,预计在2021年,英特尔会把全系列的SSD都升级到采用144层堆叠3D NAND快闪存储器。

(资料来源:新浪财经)

 

 

封测

 

长电科技宿迁项目二期厂房基本建设完毕 6月将全部投产

近日,据苏州宿迁工业园区管理委员会报道,长电科技宿迁二期项目厂房已经基本建设完毕,今年6月,22万平米车间就能全部投产,建成国际国内有重要影响的集成电路封测基地。

2018年5月,长电科技集成电路封测基地项目落户苏州宿迁工业园区,并且实现了当天签约、当天开工。该项目占地335亩,是苏北地区投资最大的集成电路封装项目。

据了解,长电科技宿迁项目首期将建设厂房21.7万平米,以及年产100亿块通信用高密度混合集成电路和模块封装产品线。2019年11月25日,长电科技宿迁集成电路封测项目一期生产厂房顺利结顶。

随着一期产能快速回升,二期项目加快推进,长电科技离百亿级企业的目标也近了一步。长电科技总经理陆惠芬在今年2月份表示,长电科技也在加快后续厂房建设,继续引进新一代集成电路封测生产线。

(资料来源:集邦咨询)

 

华天科技南京封测项目一期即将投产运行

据江苏开放大学信息,华天科技(南京)有限公司于2018年9月落户南京市浦口区桥林街道,目前一期工程总投资15亿即将完工,即日将投产运行。投产后将需各类员工约1500人。

资料显示,华天科技南京项目总投资80亿元,主要进行存储器、MEMS、人工智能等集成电路产品的封装测试。据浦口经开区此前的介绍,该项目占地面积约500亩,分三期建设,投资强度不低于1000万元/亩,项目达产运营后每年在园区知识产权、专利授权数不低于30件,有望带动本地就业人口3000人。

华天科技集团是我国集成电路封测行业领军企业,集成电路先进封装技术居国际先进水平,产业规模位列国内外前列。

(资料来源:集邦咨询)

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