大国雄“芯”:Chiplet作为反制老美新技术,有望获得长足发展


经过02专项近20年打磨,中国已基本实现28nm以上自主可控的基础,而随着中美冲突日益严峻化,加上政府对科技领域自主可控、打造内循环的的诉求战略性提升,我们预计国内成熟制程相关晶圆厂建设将继续保持较高增速,进而促进半导体设备、半导体材料等的国产导入,相关公司将受益。


同时,由于Chiplet技术是芯片性能提升的重要突破口,国内相关公司已经掌握相关技术,也有望迎来机遇期。


中华民族之所以能屹立在世界各民族之巅,在于我们从来不缺雄心大志的领导者。自始皇帝一统六国,车同轨书同文以来,我们经历数个盛世无数春秋。虽然近现代曾一度被豪强欺凌,但沉睡的东方大国很快苏醒并奋起直追,如今我们已展翅腾飞。


回到半导体行业,如今我们似乎正在被老美肆意欺凌,甚至不少人开始认为行业已经要消亡,但殊不知我们早已磨刀霍霍向猪羊,在无数先辈们精心耕耘下,我们已经完成从无到有的蜕变。我们也相信,在举国体制大力推动下,芯片行业即将腾飞。


一、 02专项二十年蛰伏,如今雄鹰初展翅


国之爱民,则为之计深远。为了让国民用上便宜的“中国芯”,不再处处受制于人,政府很早就着手布局相关产业。


2003年3月,国务院决定着手研究制定国家中长期科学和技术发展规划。自此,这一关乎国家、民族长远利益的重大战略决策拉开序幕,该决策让如今的中国已在核高基、航天等多个领域领先全球,也让中国半导体行业从刚刚萌芽到茁壮成长。


2003年6月,国务院成立了由23个部门组成的国家中长期科技发展规划领导小组,负责规划制定过程中重大问题的决策。规划的战略研究阶段汇聚了我国各界的大批骨干研究人员,总数超过1000人。


在规划战略研究的基础上,来自国家有关部门、中国科学院、中国工程院以及部分大学、科研机构、企业的2000多名专家参与了规划的起草工作,经历了前期准备、框架设计、任务凝练与政策梳理、草案形成和征求意见5个阶段,先后十二易其稿,并经国务院常务会议审议通过,终于在2005年12月30日由国务院正式发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》(以下简称《规划纲要》)。



《规划纲要》确定了核心电子器件、高端通用芯片及基础软件,极大规模集成电路制造技术及成套工艺,新一代宽带无线移动通信,高档数控机床与基础制造技术,大型油气田及煤层气开发,大型先进压水堆及高温气冷堆核电站;


水体污染控制与治理,转基因生物新品种培育,重大新药创制,艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治,大型飞机,高分辨率对地观测系统,载人航天与探月工程等16个重大专项,涉及信息、生物等战略产业领域,能源资源环境和人民健康等重大紧迫问题,以及军民两用技术和国防技术。


其中《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目因次序排在国家重大专项所列16个重大专项第二位,被业界称为“02专项”。


“02专项”重点进行45-22纳米关键制造装备攻关,开发32-22纳米互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺、90-65纳米特色工艺,开展22-14纳米前瞻性研究,形成65-45纳米装备、材料、工艺配套。


从2005年底至今,“02专项”已运转近20年,其中多个子项目已经通过验收。


现状是28nm及以上制程相关设备及工艺中国已经基本攻克,集成电路在制造、封装、测试上需要使用的设备主要有扩散炉、薄膜沉积设备、光刻机、刻蚀机、离子注入机、化学机械抛光机、清洗机、晶圆切割机、键合封装机、测试机、分选机、探针台等,目前除了光刻机,基本已有国产设备可替代,在晶圆厂方面,中芯国际也已掌握28nm量产技术。


在面板领域,我们出现了京东方/TCL科技,在存储领域出现了长江存储、长鑫存储,在代工领域出现了中芯国际、华虹半导体,在设备领域则出现了北方华创、中微公司等,在设计领域则涌现出海思、寒武纪等,一批优秀的公司正伴随着中国半导体产业的崛起而快速发展。


老美之所以在14nm以下先进制程开始限制中国,是因为我们在成熟制程上蛰伏20年后,已经逐渐壮大,技术上已无法封锁。中国半导体产业之所以能从无到有,离不开无数前辈们的付出,前有“中国半导体之母”谢希德之深谋远虑,后有著名爱国人士张汝京“背负骂名”为国奔走。


02专项的实施,也为各领域储备了相当的人才,这些将是中国半导体产业进一步腾飞的希望。比如“极紫外光刻胶材料与实验室检测技术研究”由中国科学院化学研究所、中国科学院理化技术研究所、北京科华微电子材料有限公司联合承担。


经过项目组全体成员的努力攻关,完成了EUV光刻胶关键材料的设计、制备和合成工艺研究、配方组成和光刻胶制备、实验室光刻胶性能的初步评价装备的研发,达到了任务书中规定的材料和装备的考核指标。项目共申请发明专利15项(包括国际专利5项),培养了博士研究生9名,硕士研究生1名。


你也许会疑问,老美对我们的14nm及以下制程实施封锁,半导体是否已没有未来?而我要告诉你,去他的制裁,我们风华正茂!


首先需要明确,除了手机等消费电子领域对先进制程需求比较大以外,各领域对成熟制程的需求更大,我们如今更缺成熟制程,近两年国内大规模上马的晶圆厂几乎都是28nm以上的成熟制程,而随着中国在成熟制程上举国之力发展,突破先进制程需要的设备和技术也是迟早的事。


更有人说造光刻机比原子弹还难,你是对中国实现90nm光刻机突破视而不见吗?哈哈。28nm光刻机预期2023年交付,而更先进的EUV光刻机,相信我们迟早能攻破,好吧说远了。


总结一句话,二十年蛰伏无人知,如今展翅气轩昂。何其有幸,我们正见证一个时代的开端,中国正在一个老美统治了半个世纪的领域攻城拔寨,正如航天等其他领域一样。如此盛世,尔要缺席焉?


二、 “大会”强调科教兴国,坚决打赢关键核心技术攻坚战


回到A股,在策略上我们必须重视产业政策,从2008年的四万亿,到2016年的供给侧改革,再到2018年的科创板推出,都对应着投资机遇。最近几年,科技领域已经成为产业政策重点扶持对象


今年10月16日,“大会”召开并发布大会报告,报告中第四条强调“加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局”,并于第五条提出“实施科教兴国战略”,对科技提出以下要求:


教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势;


完善科技创新体系,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,健全新型举国体制,强化国家战略科技力量,提升国家创新体系整体效能,形成具有全球竞争力的开放创新生态。


加快实施创新驱动发展战略,加快实现高水平科技自立自强,以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战,加快实施一批具有战略性全局性前瞻性的国家重大科技项目,增强自主创新能力。


值得注意的是,公报中再次强调“加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局”,这是2020年以来高层对实体经济的基本国策,2020年以来的经济建设以此为方针。


同时我们也可以看到,国家对教育、人才的重视程度愈发提高,人才强国战略有助于为科技攻关提供新鲜血液,而产业链内循环让本土企业获得更多机会以壮大产业链,从而为高端人才提供赖以生存的土壤,科技自主与人才强国共同构建国内大循环。


在科技领域,尤其半导体,美国针对我们的动作越来越多,其基本目标就是将中国的半导体技术水平锁死在成熟制程,让中国的先进制程尽可能延后甚至停滞。


在这一背景下,科技领域的内循环就尤为重要,国内企业必须着重考虑供应链安全,此前国内设计公司瞧不起国内晶圆厂,国内晶圆厂又瞧不上国产设备及材料的客观情况将有望改善。


我们已经在成熟制程上积累多年,缺乏的只是产业链协同,在外部压力及内部举国体制的共同助推下,国内半导体产业链协同的良好格局将打开,在获得国外订单更加艰难的情况下,国内晶圆厂也有望迎来订单转移,短中期国内晶圆厂扩产可能继续保持中高速,而国产设备、材料厂商将迎来加速导入产业链的机会。


三、 重视晶圆制造相关的设备及材料领域

战略上需要重视的领域包括上游设备、原材料、软件等领域,中游的功率半导体等领域,下游的封装领域chiplet。


1.设备领域目前除了去胶设备国产化水平很高以外,其他设备国产化率都很低,存在极大替代空间。


数据显示,2022年8月中国大陆设备中标数量为13台,国产率达31.0%,相比2021年大幅提升。



在国产设备加速导入的情况下,02专项突破的光刻胶等材料也有望迎来进入供应链的机会。比如,已经进入台积电供应链的江丰电子,将有望充分受益于国产替代。而在Krf光刻胶领域实现量产的彤程新材,在Arf光刻胶研发领先的南大光电等都有望受益。


2.近两年新能源的快速发展,导致汽车、光伏等领域对功率半导体的需求快速上升,然而在IGBT等关键零部件上,国产化率相当低,亟待提高。预计随着芯片、模块产能的建设,国产车规IGBT的车型配套量将快速成长。


在IGBT领域,国内已经出现斯达半导、时代电气等公司。在汽车领域,斯达半导的车规IGBT持续放量;时代电气二期产线在产能爬坡中。


在光伏IGBT领域,斯达半导的IGBT模块已经在国内客户中批量供应,宏微科技的模块也开始小批量供应,而新洁能、士兰微、扬杰科技等的光伏IGBT单管也都实现了批量供应。国产功率厂商在光伏领域已从验证阶段迈入上量阶段。


3.Chiplet作为反制老美的一项新技术,有望获得长足发展。


中兴、华为禁令事件发生以前,中国大陆芯片设计公司的测试订单尤其是高端芯片的测试订单主要交给中国台湾地区厂商来完成。


中兴、华为禁令事件发生之后,为了保障测试服务供应的自主可控,中国大陆的芯片设计公司开始大力扶持内资的测试服务供应商,并逐渐将高端测试订单向中国大陆回流,加速了国产化替代进程。


Chiplet产业链主要有IP、EDA、先进封装、封测设备、第三方测试等。其中IP授权相关标的有芯原股份;EDA软件相关标的有华大九天、概伦电子;先进封装相关厂商有通富微电、长电科技、晶方科技等;封测设备有华峰测控、长川科技等;第三方测试有伟测科技。


本报告由研究助理协助资料整理,由投资顾问撰写。投资顾问:黄波(登记编号:A0740620120007)

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页面更新:2024-03-24

标签:光刻   反制   半导体   中国   专项   新技术   领域   测试   国家   国内   设备   科技

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