Продолжение обзора полупроводниковой доли A и повторного обзора (1)

03

Чип дизайн

[1]Состояние отрасли, обзор и локализация

Проектирование микросхем и производство пластин являются ключевыми звеньями в цепочке полупроводниковой промышленности.

Проектирование чипов находится на вершине восходящей отраслевой цепочки и с самого начала влияет на функциональность, производительность и стоимость чипа, поэтому требует чрезвычайно высокого уровня исследований и разработок предприятий. Инвестиции в НИОКР в этом направлении составляют 53% от всех НИОКР в области полупроводников. Это типичная отрасль талантов и интеллекта.

Однако это также приносит пользу в виде высокой добавленной стоимости. Благодаря модели «легких активов» общая валовая прибыль отрасли превышает 30%, что является наиболее прибыльным звеном в отраслевой цепочке. Как только основная технология, лежащая в основе архитектуры, будет освоена, возможны последующие патентные пошлины. Достичь более 50% стоимости проекта.

Процесс проектирования чипа можно в основном разделить на внешний и внутренний дизайн. Внешний дизайн также называется логическим дизайном, который в основном определяет функции чипа, а внутренний дизайн также называется физическим дизайном, который в основном проектирует процесс работы чипа.

Режим бизнес-разделения также можно разделить на режим IDM и режим Fabless, а именно режим вертикальной интеграции и режим Fabless. Первое означает, что производители полупроводников завершают все, от проектирования микросхем до их производства, с большими первоначальными инвестициями, но могут независимо контролировать отраслевую цепочку, представляя такие компании, как Intel и Infineon;

Последнее означает, что они сами занимаются разработкой чипов, а производство пластин передается литейным заводам, таким как TSMC. Активы легче, но их легко контролировать другим. С расширением эффекта масштаба модель Fabless становится все более распространенной. Такие компании-представители, как NVIDIA, Qualcomm, ведущее технологическое предприятие Китая Подождите, в первом квартале этого года среди 15 крупнейших полупроводниковых компаний в мире четыре с самым высоким ростом выручки, AMD (93%), MediaTek (90%), Qualcomm (55%) и Nvidia (51%), все находятся в режиме Fabless.

Как мы знаем выше, доля китайских разработчиков чипов в мире составляет всего однозначную цифру, что не соответствует уровню США. Хотя ведущее технологическое предприятие Китая HiSilicon является превосходной компанией по разработке чипов, но, к сожалению, материковая промышленность по производству пластин слишком отстает, HiSilicon все еще сжимает горло и несет большие потери.

[2] Краткий анализ ведущих компаний

ЮНИС Микро: Это одна из крупнейших и ведущих компаний в области разработки интегральных схем в Китае. Дочернее предприятие «Государственная микроэлектроника» располагает полной линейкой продукции и сильной технической мощью. Это ведущее предприятие специальных ИС в Китае. Дочерняя компания Unigroup Tongxin является отечественным лидером по производству чипов для смарт-карт, и уровень проникновения на рынок еще больше увеличился. Дочерняя компания Unigroup Tongchuang является отечественным лидером в области FPGA, а производительность ее продукции достигла уровня десяти миллионов ворот в отрасли, преодолев зарубежную олигополию, и ожидается, что в будущем она достигнет быстрого роста в процессе локализации FPGA.

Чжаойи Инновации: Двукратный лидер в области отечественной флэш-памяти и разработки микроконтроллеров MCU, в настоящее время является поставщиком флэш-памяти NOR № 1 в мире и занимает третье место на мировом рынке в области флэш-памяти SPI NOR. Продукты NOR Flash, основанные на зрелой 3-нм технологической платформе, компания продолжает выпускать конкурентоспособные продукты для новых рыночных приложений, Интернета вещей, автомобильных приложений, промышленного контроля и других областей; на рынке микроконтроллеров MCU продажи в 55 году составят около 200 миллионов.

Совместное микро: Отечественный лидер в области радиочастотных чипов, активно занимающийся разработкой радиочастотных интерфейсов, занимает лидирующие позиции в сегменте отечественных радиочастотных интерфейсов и является одним из немногих отечественных поставщиков радиочастотных устройств, которые сравнивают себя с ведущими международными компаниями.

Уилл делится: В 2019 году отечественный лидер в разработке датчиков изображения успешно приобрел две компании по разработке датчиков изображения в СНГ, OmniVision и Sbike, а выручка от дизайнерского бизнеса превышает десятую по величине компанию в мире, занимающуюся разработкой чипов. А также усилить усилия по исследованиям и разработкам в области дискретных устройств, радиочастотных интегральных схем, аналоговых интегральных схем и других областях, формируя структуру бизнеса с бизнесом в странах СНГ в качестве основного и скоординированного развития нескольких линеек продуктов.

Технология Вингтек: Nexperia, приобретенная за 18.1 миллиарда долларов, является мировым лидером в области силовых полупроводников, а ее продукция в основном используется в области бытовой электроники и автомобилей. Ее основной продукцией являются логические устройства, дискретные устройства и устройства MOSFET. Это транснациональная компания по производству полупроводников, объединяющая проектирование, производство, упаковку и тестирование. Все три ее основных направления занимают лидирующие позиции в мире: второе место занимают логические устройства, а первое место — диоды и транзисторы. , Мощность транспортного средства MOSFET заняла второе место.

Пекин Цзюньчжэн: Приобретена компания Beijing Sicheng, доля которой составляет 15% на мировом рынке автомобильных чипов памяти DRAM, став ведущим предприятием по производству автомобильных микросхем памяти, которых в Китае не хватает.

Новая чистая энергия: Ведущая отечественная компания по производству МОП-транзисторов (MOSFET), создавшая собственную линию по упаковке и тестированию IGBT, чья продукция входит в цепочки поставок многих ведущих отечественных и зарубежных производителей, таких как CATL, ZTE, Philips и др. Компания является одним из немногих отечественных производителей высококлассных силовых устройств. Один из ведущих производителей в сфере технологий. В будущем компания будет заниматься созданием платформы полупроводниковых силовых устройств третьего поколения и активной разработкой силовых полупроводников для автомобилей на новых источниках энергии.

Фулхан Микро: Лидер в разработке чипов безопасности. HiSilicon попал под санкции США и был пассивно выведен с рынка. Компания воспользовалась возможностью в процессе переключения цепочки поставок последующих клиентов и добилась 80% замены продуктов HiSilicon. В 2020 году доля компании на рынке чипов ISP для обеспечения безопасности достигнет 60–70%.

Цзинфэн Минъюань: Первая компания по производству микросхем в Китае, локализовавшая производство микросхем драйверов светодиодного освещения, и занимающая первое место в мире по объему поставок. Компания освоила ключевую технологию проектирования микросхем драйверов светодиодного освещения и запустила комплексное решение для драйверов светодиодного освещения, разрушив монополию иностранных компаний по производству микросхем на рынке микросхем драйверов светодиодного освещения.

Компания Шэнбанг, ООО: Лидер отечественных аналоговых чипов, две основные линейки аналоговых чипов — это микросхемы управления питанием и аналоговые чипы сигнальной цепи, полный привод, преимущества 5G, промышленный привод, искусственный интеллект и модернизация автомобилей.

Сирипу: Ведущее отечественное предприятие по производству аналоговых чипов сигнальной цепи, комплексная производительность которого достигла международного стандарта. В то же время он в основном фокусируется на аналоговых чипах сигнальной цепи и постепенно расширяется до аналоговых чипов управления питанием.

Технология эспрессива: Ведущая в мире компания по производству чипов IoT WIFI-MCU с крупнейшей в мире долей рынка, первоклассными возможностями контроля затрат на аппаратные чипы и полной экосистемой разработки программного обеспечения.

Рокчип: Многопрофильный поставщик SoC, специализирующийся на планшетах, бытовой электронике, OTT, платежах, облачных вычислениях и безопасности, уделяя особое внимание управлению питанием, собственной разработке показателей энергопотребления и надежности, находится на лидирующем уровне на рынке.

04

Изготовление пластин

[1]Состояние отрасли, обзор и локализация

Производство пластин является наиболее важным звеном в полупроводниковой промышленности и занимает наибольшую долю рынка. На ее долю приходится 13% всей полупроводниковой промышленности по объемам НИОКР, а на капитальные вложения приходится 64%. Передовой производственный процесс включает более 500 процессов, что является типичным капиталоемким процессом. тип промышленность.

На материковый Китай в настоящее время приходится 16% мировых мощностей по производству пластин. Ожидается, что в соответствии с тенденцией постепенного перемещения мировой литейной промышленности в материковый Китай она продолжит расти и в будущем, и основное внимание будет уделено тому, когда догнать мир, который на 2-3 поколения опережает мою страну. продвинутая технология.

Наибольшие производственные мощности имеют Китай, Тайвань и Южная Корея, на долю которых приходится более половины акций, в основном TSMC и Samsung, обладающие самыми передовыми технологиями. Они планируют инвестировать почти 20 миллиардов долларов США в новый завод по производству пластин, изготовленный по 5-нм техпроцессу. Это также является непомерно высоким, создавая тем самым сильные технические и капитальные барьеры.

[2] Краткий анализ ведущих компаний

СМИК: Бесспорный лидер отечественных производителей микросхем с крупнейшими технологиями и масштабами в Китае, представляющий самый передовой уровень производства для внутренней замены интегральных схем и занимающий четвертое место в мире по доле рынка. Спрос на зрелые процессы высок, но застрявшие продвинутые процессы ограничены политикой и корпоративными играми, и очевидных улучшений не наблюдается.

Силан Микро: Являясь одним из ведущих китайских IDM-производителей силовых полупроводников, компания запустила в производство первую 12-дюймовую линию силовых компонентов среди отечественных IDM-производителей, непрерывно развивая сектор силовых полупроводников и уверенно занимая путь IDM. Компания сформировала такие сегменты бизнеса, как производство полупроводниковых приборов (в основном силовых полупроводниковых приборов MOSFET, IGBT, диодов и т. д.), интегральных схем (в основном IPM, MCU, MEMS-датчиков, микросхем управления питанием, цифровых аудио- и видеосхем и т. д.), светодиодных кристаллов и эпитаксиальных пластин. Компания является производителем полупроводниковых компонентов IDM с самой полной линейкой продукции в Китае.

Ресурсы Китая Микро: Высокотехнологичное предприятие в составе China Resources Group, ведущей компании по производству силовых полупроводников в Китае, одного из ведущих отечественных производителей IDM и крупнейшего поставщика MOSFET-транзисторов. Это ведущая китайская компания по производству полупроводников, обладающая интегрированными возможностями всей отраслевой цепочки, такой как проектирование микросхем, производство пластин, упаковка и тестирование. НИОКР и производство SiC и GaN идут гладко, SiC-диоды поставляются небольшими партиями, НИОКР продукции SiC-MOSFET подходят к концу, подготовка к ее индустриализации идет планомерно, и GaN 6-дюймовый и 8-дюймовые продукты разрабатываются одновременно.

Звездный полупроводник: Компания занимает лидирующее место в отечественной отрасли производства IGBT для автомобильной промышленности и седьмое место на мировом рынке IGBT-модулей. Планируется построить собственную линию по производству пластин для высоковольтных IGBT-микросхем и SiC-микросхем. После запуска проекта годовая производственная мощность составит 360,000 XNUMX силовых полупроводниковых микросхем. SiC-модули используются в базовой электронной системе управления автобуса Yutong New Energy Bus.

Сайвэй Электроникс: В 2016 году Saiwei приобрела ведущую в мире технологическую интеллектуальную собственность благодаря приобретению Швеции Silex и вышла на рынок чистого литейного производства MEMS, став мировым лидером в литейном производстве MEMS. В настоящее время компания может производить различные устройства, такие как микрофлюидика, микроультразвук, микрозеркала и оптические переключатели.

05

Пакетное тестирование

[1]Состояние отрасли, обзор и локализация

Индустрия упаковки и тестирования находится в конце цепочки полупроводниковой промышленности. Технологии упаковки и тестирования относительно недорогие, а их стоимость также невелика, что является трудоемкой отраслью.

Таким образом, благодаря преимуществу дешевой рабочей силы, Китай увеличил свою мировую долю в сфере упаковки и тестирования до 38% за счет интеграции ресурсов и расширения масштабов. Это связь с высочайшей степенью локализации полупроводниковой промышленности моей страны и наименьшим разрывом с зарубежными странами.

[2] Краткий анализ ведущих компаний

Чангдианская технология: Лидер отечественной упаковки и тестирования и третий в мире. Она занимает лидирующие позиции во всех сферах упаковки и тестирования, а ее бизнес охватывает все категории высокого, среднего и низкого уровня. Он может предоставить клиентам комплексные решения: от моделирования проектирования до упаковки и тестирования промежуточной и серверной частей, а также упаковки и тестирования на уровне системы.

Тонгфу Микроэлектроника: Пятый в мире производитель упаковки и средств тестирования, специализирующийся на ключевых стратегиях работы с клиентами, долгосрочном внедрении передовых технологий упаковки для хранения, микропроцессоров и других продуктов.

Хуатянская технология: Шестой по величине производитель упаковки и тестирования в мире, уже несколько лет активно работает в области упаковки и тестирования, охватывая три категории продуктов для упаковки и тестирования: выводной каркас, подложка и уровень пластины.

06

Полупроводниковые материалы

[1]Состояние отрасли, обзор и локализация

Процесс производства полупроводников довольно сложен и включает в себя до 300 различных материалов. Таким образом, полупроводниковые материалы также являются наиболее подразделенными во всей отраслевой цепочке. Для производства многих из них требуются передовые технологии и оборудование, что сопряжено с высокими техническими и капитальными барьерами. .

Кремниевые пластины или пластины составляют более трети стоимости полупроводниковых материалов и являются важнейшим материалом. В предыдущей статье были более подробно рассмотрены полупроводниковые материалы первого, второго и третьего поколений, и мы не будем их повторять. Помимо кремниевых пластин, специальные электронные газы, фотошаблоны, фоторезисты и вспомогательные материалы составляют от 10% до 15% и также являются важными полупроводниковыми материалами.

Доля моей страны на мировом рынке материалов для производства полупроводников составляет 13%, что немного выше, чем 11% в Соединенных Штатах, но это все еще старая проблема, в основном в нижнем ценовом сегменте. Внутренние кремниевые пластины в основном имеют размер менее 6 дюймов, а размеры 8 дюймов и выше зависят от импорта. Уровень локализации электронных специальных газов и фоторезистов также составляет менее 20%. Также используются другие материалы с высокими барьерными свойствами, такие как мишени для распыления и полирующие жидкости CMP. В основном полагаются на импорт.

[2] Краткий анализ ведущих компаний

Санан Оптоэлектроника: Основываясь на своей прочной лидирующей позиции в производстве и продаже светодиодных чипов, Sanan Integrated, дочерняя компания Sanan Optoelectronics, занимается бизнесом по производству сложных полупроводников и имеет пять основных секторов: GaAs, SiC, GaN, оптические коммуникации и фильтры. в транспортных средствах на новой энергии, фотоэлектрических элементах, накопителях энергии, источниках питания серверов, источниках питания горнодобывающих машин и других областях.

БДД: BYD вложила значительные средства в внедрение полупроводникового материала SiC третьего поколения. В настоящее время компания успешно разработала SiC MOSFET. Ее дочерняя компания BYD Semiconductor является первой в мире и единственной в Китае, реализовавшей применение трехфазных полномостовых модулей SiC в новой энергетике. Компания по производству силовых полупроводников, которая активно занимается производством контроллеров приводов автомобильных двигателей. Ожидается, что к 2023 году BYD полностью заменит силовые полупроводники на основе кремния на карбид кремния в своих электромобилях.

Чжунхуань Ко., Лтд.: Фотоэлектрический и полупроводниковый двойной привод, в основном фотоэлектрические кремниевые пластины, но производственная мощность полупроводниковых кремниевых пластин быстро увеличивается, производственная мощность 12-дюймовых 20-летних составляет 70,000 600,000 штук в месяц. Продолжайте увеличивать объем, ожидается, что производственная мощность превысит XNUMX XNUMX. штук/мес.

Леон Микро: Кремниевые пластины имеют небольшой размер, но имеют то преимущество, что объединяют полированные пластины - эпитаксиальные пластины - силовые устройства, с валовой прибылью более 40%.

НТУ Оптоэлектроники: Глубоко изучая полупроводниковые материалы, компания успешно самостоятельно разработала первый отечественный фоторезист ArF, прошедший сертификацию потребителя, добившись крупного прорыва в отечественном фоторезисте ArF с нуля до единицы. С точки зрения бизнеса, первоначальная бизнес-структура одного источника МО была изменена, а предприятия по производству МО-источников и прекурсоров ALD и CVD были интегрированы в бизнес по производству усовершенствованных прекурсоров, а также были сформированы три основных бизнес-сегмента с электронным специальным газом и фоторезистом. и вспомогательные материалы для бизнеса. .

Жак Технолоджи: Отечественный гигант платформы полупроводниковых материалов, его бизнес включает полупроводниковые химические материалы, специальный электронный газ и фоторезист. Продукты охватывают основные звенья полупроводниковой тонкой пленки, литографии, осаждения, травления, очистки и так далее. В 2020 году приобретение цветного фоторезиста LG Chem позволило приобрести зрелые технологии и возможности массового производства, такие как цветной фоторезист и фоторезист TFT, что эффективно заполняет пробел в отечественном производстве цветного фоторезиста.

Уолтер Гас: 20 видов импортозамещающей продукции, разработанные компанией, достигли масштабного производства. Компания Special Gas также прошла сертификацию продукции ASML, крупнейшего в мире поставщика литографического оборудования, и поставляет продукцию таким ведущим компаниям, как SMIC и Huahong Grace.

Новые материалы «Красного проспекта»:Компания Beijing Kehua Holdings Co., Ltd. вышла на рынок полупроводникового фоторезиста. Beijing Kehua — единственная китайская компания по производству фоторезиста, входящая в восьмерку крупнейших компаний по производству фоторезиста в мире. Это также компания по производству фоторезиста с самыми высокими продажами в Китае, которая входит в число отечественных производителей, таких как SMIC, Yangtze River Storage и Hua Hong Semiconductor.

«Анжи Технолоджи»: Ведущая отечественная полирующая жидкость с долей внутреннего рынка более 20%, уступающая только Cabot.

Динлун Ко., Лтд.: Ведущая отечественная полировальная подушка стала поставщиком Changjiang Storage, а также продолжает увеличивать объемы продаж для SMIC.

Цзянхуа Микро: Лидер отечественных влажных электронных химикатов, преодолевающий ограничительные барьеры иностранных компаний и постепенно реализующий локализацию рынка бюджетных товаров. Ее сверхчистые и высокочистые реагенты и реагенты, поддерживающие фоторезист, способны обеспечить полный спектр влажных электронных химикатов для плоских дисплеев, полупроводников, фотоэлектрических и других областей.

Цзянфэн Электроника: Лидер отечественной отрасли распыления высокой чистоты, расширяющий горизонтальную и вертикальную производственную цепочку. В настоящее время возможно массовое производство танталовых, медных, титановых и алюминиевых мишеней для полупроводниковых чипов 90–7 нм. Среди них танталовые мишени массово производятся в 7-нм чипах TSMC, а продукты 5-нм технологических узлов также вступили в стадию проверки.

07

Полупроводниковое оборудование

[1]Состояние отрасли, обзор и локализация

Помимо материалов, работа цепочки полупроводниковой промышленности также требует поддержки полупроводникового оборудования.

Полупроводниковое оборудование в основном включает в себя девять типов оборудования для кремниевых пластин, оборудование для термообработки, оборудование для литографии, оборудование для травления, оборудование для ионной имплантации, оборудование для осаждения тонких пленок, оборудование для полировки, оборудование для очистки и испытательное оборудование. Его общий объем инвестиций составляет около 75-80% инвестиций в строительство фабрик, и большая часть оборудования имеет довольно высокие технические барьеры, что является чуть ли не самым критическим этапом на пути моей страны к реализации независимой и контролируемой цепочки полупроводниковой промышленности.

В 2020 году уровень локализации полупроводникового оборудования в моей стране составляет всего 16%, а на долю NAURA, компании по производству полупроводникового оборудования с наибольшим объемом выручки, приходится менее 1% мировой доли оборудования. Нам предстоит пройти долгий путь.

Среди них литографическая машина является оборудованием с самыми высокими техническими барьерами в оборудовании для производства полупроводников. Каждый из них требует сотен дней полировки. Его функция литографии является основным звеном производства пластин. Спроектированная принципиальная схема переносится с литографической пластины на фоторезист и печатается на поверхности пластины, что удобно для последующего проектирования схем методами травления и ионной имплантации. Поэтому голландская компания ASML, обладающая монополией в области литографических машин, играет ключевую роль в мировой полупроводниковой промышленности. В прошлом году она продала всего 258 литографических машин, но ее доход превысил 100 миллиардов долларов. Настоящие деньги найти сложно.

Если наша страна хочет производить самостоятельно, речь идет не только о литографической машине, но и о привлечении тысяч поставщиков. Сейчас оборудование и материалы для его изготовления в основном поставляют США, Германия, Япония и Тайвань, Китай, а США – это основная проблема, поэтому говорят, что необходимо построить огромную производственную цепочку и лидировать в ней. так много областей высоких технологий, чтобы получить литографическую машину. Причина, по которой SMIC трудно добиться прогресса в передовых производственных процессах, заключается в решающей роли препятствий Соединенными Штатами закупке SMIC машин для литографии ASML EUV.

[2] Краткий анализ ведущих компаний

Северный Хуачуан: Абсолютный лидер отечественного полупроводникового оборудования с сильными характеристиками платформы. Компания уже почти 20 лет активно занимается производством чипов, травлением и осаждением тонких пленок и стала ведущим поставщиком высококачественного оборудования для обработки полупроводников и универсальных решений в Китае, а клиенты включают SMIC, Хуа Хун. , Sanan Optoelectronics, BOE и другие краны промышленных цепей.

Китайская микрокорпорация: Двойной лидер отечественного оборудования для диэлектрического травления и оборудования MOCVD, реализующий стратегию эпитаксиального развития, машина для диэлектрического травления перешла на 5-нм процесс, и технология близка к уровню мирового класса.

Прецизионная электроника: Лидер в области испытательного оборудования, обеспечивающий полный охват оборудования в области испытаний полупроводников. Ожидается, что в трех основных областях: толщина полупроводниковой пленки, память и микросхемы драйверов в будущем начнется вторая волна золотого роста с большим объемом бизнеса полупроводникового оборудования.

Измерение и контроль Huafeng:Лидер в области испытательного машинного оборудования, продукция расширилась от аналогового оборудования и оборудования для тестирования смешанных сигналов до тестирования SoC. Технология близка к уровню мирового класса и вошла в ведущую цепочку поставок упаковки и тестирования с валовой прибылью 80%.

Цзиншэн электромеханический: Компания является лидером в производстве отечественного оборудования для выращивания кристаллического кремния и занимает крупнейшую долю отечественного рынка высококачественного оборудования. Компания имеет развитые разработки в четырех областях, включая фотоэлектрическую энергетику, полупроводниковые пластины, сапфир и SiC. В то же время компания также расширила свою деятельность на такие этапы обработки кристаллов, как резка, шлифовка, полировка и эпитаксия, и стала лидером в области интегрированного оборудования для производства кристаллов.

Синьюань Микро: Лидер отечественного высококачественного оборудования для нанесения клеевых покрытий и разработки, успешно преодолевая монополию иностранных производителей, это единственная компания в Китае, которая может предоставлять оборудование для нанесения клея и разработки среднего и высокого класса, а ее последующие клиенты охватывают большую часть внутреннего рынка. Компании-производители светодиодных чипов и компании по производству высококачественной упаковки.

Отказ от ответственности: эта статья воспроизведена из «Shi Talking», эта статья представляет только личные взгляды автора, а не точку зрения Saco Micro и отрасли, только для перепечатки и распространения. Поддержите защиту прав интеллектуальной собственности, укажите первоисточник. и автору для переиздания. Если есть какие-либо нарушения, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы удалить их.