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科創板最硬核公司即將登場,攜手臺積電打造最牛芯片生產線,中微半導體過會

來源:讀懂科創板   作者:   時間:2019-06-21 13:06  字號選擇:

與其說集成電路需要科創板,不如說中國需要科創板。

對于市場化發行的科創板來說,過會不意味著上市成功,股票發的出去才算成功。


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但對于中微半導體來說,過會基本意味著已經成功了。

畢竟,鼎鼎大名的中微半導體,是我國為數不多的,在刻蝕設備領域取得突破的硬核公司。

刻蝕設備是晶圓制造中最重要設備之一。從2004年開始研發相關產品以來,中微半導體目前的刻蝕機已經涵蓋65納米、45納米、32納米、28納米、22納米、14納米、7納米到5納米關鍵尺寸的眾多刻蝕應用。其刻蝕機的工藝水平已達世界先進水平。

2017年7月,臺積電宣布,中微半導體被納入其7nm工藝設備商采購名單。去年12月,中微半導體自主研制的5納米等離子體刻蝕機正式通過臺積電驗證,將用于全球首條5納米制程生產線。

目前,高端刻蝕機僅美國上市公司應用材料、東京電子和中微半導體等少數幾家,能通過臺積電5nm驗證的更少。

這也是國內半導體廠商第一次參與世界最先進的芯片研發生產行列。

今日,中微半導體通過發審會,科創板最硬核企業即將登場。



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/ 01 /、刻蝕設備工藝已不輸國際先進水平

中微半導體主要產品為MOCVD設備和刻蝕設備,其中最有前景的產品無疑是刻蝕設備。

芯片的“地基”晶圓在制造中有七大類關鍵工藝:光刻,刻蝕,摻雜,薄膜生長,熱處理,拋光和清洗等工藝。需要用到光刻機,刻蝕機,CVD,PVD,CMP拋光機,濕/干法清洗設備,氧化擴散爐,離子注入機,等其中,最核心是光刻、刻蝕,薄膜生長三道工藝。

刻蝕機用來按光刻機刻出的電路結構,在硅片上進行微觀雕刻,刻出溝槽或接觸孔的設備。其對加工精度的要求非常高。“我們的等離子刻蝕機在芯片上的加工工藝,相當于可以在米粒上刻10億個字的水平。”中微半導體創始人尹志堯曾如是表示。

刻蝕設備是晶圓制造中最重要設備之一。根據 SEMI 統計,2017 年按全球晶圓制造設備銷售金額占比類推,目前刻蝕設備、光刻機和薄膜沉積設備分別占晶圓制造設備價值量約24%、23%和18%。

刻蝕設備市場規模巨大。根據VLSI Research統計,2018年全球半導體設備系統及服務銷售額為811億美元。2018年半導體設備在中國大陸的銷售額估計為128億美元,同比增長56%,約占全球半導體設備市場的21%,得力于國內大規模的投資建設晶圓工廠,中國大陸已成為僅次于韓國的全球第二大半導體設備需求市場。

但由于國外巨頭起步較早,憑借資金、技術、客戶資源、品牌等方面的優勢,前五大半導體設備制造廠商占據了全球半導體設備市場 65%的市場份額。國內半導體設備同樣依賴進口,根據中國電子專用設備工業協會的統計數據,2018 年國產半導體設備銷售額預計為109億元,自給率約為13%,大多數集中在6英寸、8英寸產線進入12英寸高端產線的核心設備更是寥寥無幾。

目前國內生廠商刻蝕設備主要是2家,一家是北方華創,另一家就是中微半導體。

在刻蝕機領域,按照需要刻蝕的材料來分主要有三種類型的刻蝕機:金屬刻蝕機,硅刻蝕機和介質刻蝕機,三種設備并不通用。其中硅刻蝕和金屬刻蝕相對容易,而介質刻蝕則是最難的工藝,因此介質刻蝕機也是最難做的刻蝕設備。

北方華創主要側重于金屬刻蝕機,硅刻蝕機,中微半導體側重于介質刻蝕機。

中微半導體從2004年開始研發電容性等離子體刻蝕設備(CCP),主要做介質刻蝕。目前已經擁有5款產品,涵蓋65納米、45納米、32納米、28納米、22納米、14納米、7納米到5納米關鍵尺寸的眾多刻蝕應用。



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20nm工藝后,平面的CMOS工藝已經走到極限,集成電路晶體管技術開始進入3D結構,16/14的FinFET ,以及3D NAND FLASH等立體結構的各種芯片不斷出現,這對制造環節提出極高的要求。

20nm以下的絕緣層已經非常薄,多層的NAND 芯片,只要有任何一層在工藝中出錯,則導致整片晶圓爆發,因此對介質刻蝕提出了近乎苛刻的要求。

中微半導體從2012年開始開發電感性等離子體刻蝕設備(ICP),主要用于刻蝕單晶硅、多晶硅等材料,主要用于封測廠。到目前為止已成功開發出單反應臺的 Primo nanova刻蝕設備。ICP較CCP技術要求更高,目前雙反應臺ICP刻蝕設備正在研發中。公司的ICP刻蝕設備主要是涵蓋14納米、7納米,5nm技術在和臺積電研發階段。

根據招股書顯示,中微半導體的設備基本上都已經達到國際先進水平。

但不可否認,和國際大公司極強的財力和人力,長時間的技術積累帶來的產品穩定性和名聲,國內公司突圍需要時間。

但依靠性價比優勢,中微半導體正逐漸進入國內外巨頭的視線。2017年7月,臺積電宣布中微半導體納入其7nm工藝設備商采購名單,這是中國蝕刻機廠商第一次出現在臺積電供應商采購名單中。

去年12月,中微半導體自主研制的5納米等離子體刻蝕機正式通過臺積電驗證,將用于全球首條5納米制程生產線。目前,通過全球高端刻蝕機玩家僅剩下美國公司應用材料(Lam Research)東京電子和中微半導體,而通過臺積電5nm工藝認證的則更少。

近期,國內兩家國內知名存儲芯片制造企業采購中微半導體的產品。中微半導體在企業A中的采購份額占比已達15%,在企業B中的份額已經達到17%。


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截至 2018 年末,中微半導體的產品已經累計服務國內外40余條先進芯片生產線。

2018年,中微半導體的營業收入16.39億,凈利潤0.91億。

“半導體是一個周期性行業,從行業發展來判斷,近三年是一個低潮期。低潮期晶圓工廠的投資肯定會縮水,因此中微的業績會不太好看,但熬過這幾年一旦進入景氣周期,巨頭投入巨資開始新建晶圓工廠的時候,中微的業績則會迅速爆發。400萬美金左右。差不多新建一條12英寸晶圓工廠工廠,各類型刻蝕機差不多要采購100臺到200臺,30k的月產能,如果產能更多,則需求量更大,因此一條線基本就有幾十億的刻蝕機設備采購需求,中微拿個幾十臺訂單,這就10億以上的銷售額了,外加中微針對化合物半導體的MOCVD,兩者在景氣周期營收應該相當可觀。”品利基金半導體投資經理陳啟對讀懂君表示。

/ 02 /、打破國外壟斷!一年賣106臺MOCVD設備

除了刻蝕機外,中微半導體在LED芯片的MOCVD機臺上也取得了突破。

LED產業鏈主要分為襯底加工、LED外延片生產、芯片制造和器件封裝四個領域。其中,外延片的生產是半導體照明產業技術含量最高、對最終產品品質、成本控制影響最大的環節。

關于外延片,通俗點的解釋是,把晶圓原材料進行加工,形成的半成品。后續外延片經過多道工序加工后成為芯片。舉個例子,晶圓好比土地,芯片好比裝修好的新房,外延就是土地上蓋的毛坯房。

而MOCVD設備就是用來制造外延片的。與集成電路需要在多種核心設備間循環的制造工藝不同,外延片的生產主要是通過MOCVD單種設備實現。

因此,作為LED制造中最重要的設備,下游LED芯片廠商對MOCVD設備采購金額一般占LED生產線總投入的一半以上。MOCVD設備的數量,成為衡量LED制造商產能的直觀指標。

為了吸引投資,各地政府更是直接對企業采購MOCVD進行補貼。2009年,揚州率先出臺MOCVD補貼政策,設立25億元的資金,根據型號不同企業購置MOCVD設備每臺至少補貼800萬元,最多1000萬元。各地政府紛紛效仿,一場MOCVD補貼大戰就此拉開。

過去,全球的MOCVD市場基本被維易科和愛思強壟斷,肥水都流了外人田。隨著國內越來越多的企業涉足MOCVD設備,情況發生了明顯改變。其中,中微半導體更是國產MOCVD設備企業中的佼佼者。

招股書顯示,2018年中微半導體在MOCVD設備上的銷量為106臺,較去年同期增長85.96%。同期,銷售MOCVD設備的收入在8.32億,占其總收入的50.76%。

在刻蝕設備尚未發力的階段,MOCVD設備銷售成為公司的主要收入來源。

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106臺是什么概念?根據高工LED數據顯示,過去兩年,整個中國市場每年年預計新增的MOCVD為大約250臺,按照中微半導體今年106臺的出貨量,國內市場占有率可以達到40%以上,這是非常不錯的成績。

截至2016年,LED芯片國產率提升至76%,達到了106億元,進口僅為33億元。徹底改變了以往LED芯片100%進口的尷尬局面。要知道,三安光電在2016年前購買的MOCVD,基本不是維易科的,就是愛思強的。

更重要的是,隨著國內LED芯片產業的高速發展,全球LED芯片產能逐漸向中國大陸轉移,帶來三安光電,華燦光電等一批LED芯片廠商脫穎而出,逐鹿全球市場。

數據顯示,中國LED芯片占全球比重已經由2013年的27.00%提升至2017年的37.10%。其中,作為中國LED芯片的龍頭企業三安光電,更是喊出2018年全球市占率提升到22%的目標,可謂野心勃勃。

關鍵技術突破和產能轉移,進一步帶來MOCVD設備需求的增加。根據LED inside統計,中國已經成為全球MOCVD設備最大的需求市場,MOCVD設備保有量占全球比例已超40%。

盡管,維易科和愛思強仍然在全球MOCVD市場占有份額優勢,但其地位已經明顯不如以往那般穩固。

其中,最先掉隊的是愛思強。

2015年,由于愛思強產品的技術不能滿足三安光電的需求,導致其喪失了三安光電這一全球最大客戶。2016年,一度還被傳出要被中國資本收購,后來遭到奧巴馬的親自否決。

而過去幾年,維易科也在與中微半導體的各種專利官司上屢屢敗訴。

長期來看,由于中國已經逐漸掌握了LED生產各個環節的技術,在芯片,封裝等領域均誕生了像中微半導體這樣具備極強競爭力的龍頭企業。LED產業向中國轉移幾乎是不可逆轉的趨勢。

這么看來,VEECO走向衰落也是大勢所趨,中微半導體有望在這個領域取得更好的成績。

不過,受限于市場規模和市場飽和度,中微半導體在MOCVD設備上的表現,或許遠沒有蝕刻機來的亮眼。

/ 03 /、發展集成電路,需要科創板

算上中微半導體,上交所已經受理了近10家業務涉及集成電路的公司。集成電路,也成為目前上交所受理公司最多的行業。

其中不乏一些國內半導體細分領域處于領先的企業。除了本文提到的中微半導體外,安集微電子在CMP研磨液領域也成功打破了外國壟斷,瀾起科技更是全球內存接口芯片的龍頭老大。

此外,復旦微電子等集成電路產業鏈公司也相繼申請科創板上市。

毫不夸張的說,在未來相當長的時間里,集成電路將會是科創板最大的主題之一。

其背后的邏輯在于,設立科創板,除了完善我國的資本市場體系外,還有一個極其的重要任務——幫助中國在核心領域取得突破,徹底完成經濟上的產業升級。

在中國經濟轉型升級的路上,集成電路工業是最核心的陣地。

過去十年,中國在下游制造業和自主品牌上發展迅速。所以你能看到,越來越多的產業向國內轉移,比如上文提到LED產業;越來越多的電子零部件廠商取得技術上的突破,比如京東方;越來越多的中國品牌開始在搶占世界市場的份額,比如華為、小米。

令人遺憾的是,在最為核心的集成電路工業上,中國始終沒有取得實質性突破。

2018年,我國集成電路行業實現銷售收入2519.3億,但其中自給率僅為15.35%。也就是說,85%——超過2000億元的芯片要依賴于進口。

根據WSTS統計數據,2017年全球半導體銷售額已達4122億美元,較1987年增長50倍,年復合增速達15%。換言之,這是一個萬億級的市場,且隨著信息化程度的提高,市場規模有望持續增加。

集成電路又是一個將叢林法則演繹到了極致的行業——勝者為王。在細分領域內,一位贏家甚至可以拿走整個行業的利潤,這是在其他行業不曾看到的。

以核心設備光刻機為例,荷蘭ASML已經占據了大約80%的市場份額,其中最先進的EUV光刻機單臺售價超過1億美元。2018年,ASML收入109億歐元,凈利潤26億歐元。

而我們的目標,就要在這個超級產業完成逆襲。未來相當長時間內,我們都要做好戰斗的準備。如果我們成功,中國就是真正的超級大國。如果這兩個領域我們失敗了,中華民族復興就不能稱之為成功。

與其他國家從單一領域突破不同,中國的做法是將人力財力覆蓋整個產業鏈。這是中國PK歐美日整個制造業集團。這樣的消耗是極其巨大的。

因此除了國家的支持,更少不了資本市場的幫助。與其說集成電路需要科創板,不如說中國需要科創板。

試想一下,在科創板的幫助下,再用一二十年時間,中國能掌握從最上游的集成電路設備,到集成電路制造,到集成電路設計、封測,到中游的零部件,到下游的消費電子終端的設計、研發、品牌,以及在終端運行的各種軟件應用,我國毫無疑問就是頂端國家了。

而這一切,至少從現在往未來看,已經隱約看得見了。

關鍵詞:科創板 | 臺積電 | 芯片 
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