半导体行业瞭望:半导体产业自主化是必然之路

美国宣布对中兴通讯禁售处罚。4月16日,美国商务部宣布,将禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术7年,直到2025年3月13日。2017年3月,中兴通讯曾经与美国政府达成协议,承认违法向伊朗等国家出售通信设备和技术,并同意向美国商务部支付8.92亿美元罚款。美国商务部工业和安全局也对中兴通讯处以3亿美元罚款,但不必立即支付,要看中兴通讯在未来7年执行协议的情况而定。此次美国商务部称,2017年中兴对其他35名员工(一名除外)2016年的奖金仍然全额发放,违反和解协议。中兴目前面临极大经营困难,因为中兴通讯在基站、手机领域关键芯片均依赖美国供应商提供,据悉中兴已有多项产品已经暂时停产。此事件凸显了中国通讯产业的短板,中国在高端芯片行业缺乏自主创新能力,是行业的一颗定时炸弹。中国政府势必加大对芯片产业的投入。

    美国司法部对华为发起刑事调查。4月25日,华尔街日报援引知情人士的消息报道称,美国司法部正就华为是否违反美国对伊朗的制裁规定进行调查。路透社报道,纽约联邦检察官至少从去年起就对华为进行了类似调查。华为这次受到的指控,比之前中兴受到的制裁性质更严重。从性质来讲,此次美国司法部对华为的调查属于刑事调查,意味着华为有可能面临额外的“刑事处罚”;而之前中兴受到的美国商务部制裁属于行政处罚。美国针对中国华为、中兴两大通讯巨头的行动,实际上是利用美国在芯片等高科技领域的优势,蛮不讲理的霸权行为,中国必须奋起直追,摆脱在芯片半导体领域受制于人的状况。

    政策扶持中国的半导体集成电路产业发展。为推动集成电路国产化,中国已出台了多项扶持政策,2014年设立了国家集成电路产业投资基金,产业链布局成效显著。成立3年来,大基金所投项目55个,包括40家IC企业,已投资1387亿元,涵盖集成电路完整产业链。。现中国正在筹建国家集成电路产业投资基金,预计规模1500亿,撬动社会资金可达4500亿,工信部表示欢迎外资加入第二期国家集成电路产业基金。

    高端芯片产业是顶尖科技产业。芯片一般分为设计、制造和封测三个环节。国内高端芯片的自主可控能力较差,从产业链上看,是设计和制造环节都存在极大差距,而封测领域属于低端领域,也依赖外国进口设备。芯片设计是芯片制造最为高端的环节,芯片设计严重依赖于设计工程师的抽象逻辑思维能力。当前主要高端芯片设计公司有英特尔、高通、博通、ARM等。

    高端芯片制造极端复杂艰难。 芯片制造则包括晶圆和制程等环节,同样是极端高科技的工艺技术。一、晶圆(wafer),晶圆是制造各式电脑芯片的基础,是建造芯片的地基,芯片制造的基板。晶圆首先要经过纯化,再经过拉制。纯化分成两个阶段,第一步是冶金级纯化,此过程主要是加入碳,以氧化还原的方式,将氧化硅转换成 98%以上纯度的硅。

    然后采用西门子制程(Siemens process)作纯化,这将获得半导体制程所需的高纯度多晶硅。接着,就是拉晶的步骤。首先,将前面所获得的高纯度多晶硅融化,形成液态的硅。之后,以单晶的硅种(seed)和液体表面接触,一边旋转一边缓慢的向上拉起。尺寸愈大时,拉晶对速度与温度的要求就更高,因此要做出高品质12 寸晶圆的难度就比 8 寸晶圆还来得高;二、制程,获得晶圆柱之后就是对晶圆进行切片,再在晶圆薄片上进行制程,而制程工艺比晶圆拉制更加繁难,主要经过金属溅镀、涂布光阻、蚀刻技术、光阻去除等工序。芯片制程产品精度极度依赖于光刻机、蚀刻机等尖端设备,尤其光刻机目前基本已经被荷兰ASML公司垄断,最新型号也是对华禁运设备,进行20纳米以内的IC制程必须使用最尖端光刻机。目前世界上拥有20纳米以内制程工艺的仅英特尔、三星、台积电等三家,均为ASML股东,拥有优先提货权。

    重点关注公司:三安光电、北斗星通、紫光国芯、晶方科技、北方华创、长川科技、兆易创新、汇顶科技、通富微电、兆易创新、景嘉微、士兰微、北京君正、汇顶科技、长电科技。