投机之风愈演愈烈!万业企业与鼎龙股份教你如何跨界转型半导体

投机之风在半导体产业愈演愈烈。

号称投资千亿的武汉弘芯半导体项目已经烂尾,唯一的一台光刻机也抵押给银行,但是武汉弘芯项目并未给各方带来警示,反而使得投资之风愈演愈烈。有数据显示,截止8月底全国已经有9335家企业转行做半导体,其中陕西省、浙江省、海南省、天津市和重庆市前八月转产半导体的企业数量分别为905家、1230家、76家、277家和230家,分别同比增长618%、547%、485%、465%和423%。

陕西省、浙江省等部分省份确实有一定半导体产业基础,比如天水华天在西安建有封测厂,浙江省原本就有士兰微这家IDM企业,华润微电子在重庆市也建有8英寸晶圆厂,再加上各省市有一定数量的芯片设计企业,总体来看如果在"十四五"期间这些省份能有合理的规划,半导体产业的前景还是值得期待的。

但是广西、新疆等个别省份产业基础相当薄弱,而半导体产业不仅是一个技术密集型、资本密集型的产业,还是一个长周期产业,没有相关积累,短期的资本投入几乎等同于扔钱,因此这些省份狂热转产半导体,到头来换来的可能就是一地鸡毛,连教训都买不来。

当然部分企业转产半导体还是取得一定效果。

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房地产转战半导体,靠的是理解与稀缺

如果收购的是芯片设计企业,万业企业这家房地产企业转战半导体的行为有可能最终一地鸡毛,但凯世通的稀缺性让万业企业跨行的风险大大降低,因为凯世通是国内稀有的离子注入设备供应商。

2018年万业企业以3.98亿元的价格收购了凯世通100%的股份,凯世通成为公司全资子公司,离子注入设备也成为公司业务的一部分。

万业企业的前身上海众城实业股份有限公司成立于1991年10月,由上海市陆家嘴金融贸易区开发公司、上海市投资信托公司等四家公司发起成立,2006年更名为上海万业企业股份有限公司。2015年浦科投资入驻万业企业后公司进入战略转型期,而且主要瞄向半导体产业。2017年公司入股上海半导体装备和材料产业投资基金,2018年在收购凯世通的同时也引入了国家大基金,2019年公司继续沿着"成为一家在国内外集成电路相关领域具备行业领导力上市公司"的道路上不断前进:

投机之风愈演愈烈!万业企业与鼎龙股份教你如何跨界转型半导体

资料来源:公开资料整理,阿尔法经济研究

实际上万业企业在半导体领域的布局更多的体现的是大股东浦科投资的意志。浦科投资原来是一家成立于1999年6月的国有独资创业投资公司,主要是作为政府推动创业投资环境建设的投融资平台和引导基金操作主体,引导相关产业发展。

目前万业企业的业务分为房地产开发和集成电路装备两块业务,其中房地产业务主要是位于上海、苏州和无锡等长三角地区的住宅地产开发,包括高层公寓、多层洋房与别墅等,2019年房地产业务营收17.33亿元,虽然同比下降32.71%,但仍占到公司营收的92.7%,仍为占比最大的业务。

凯世通成立于2009年4月,由国际离子注入技术协会终身常务理事陈炯博士为首的五位国际知名离子注入设备专家创立:

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资料来源:凯世通官网,阿尔法经济研究

凯世通是主营业务是离子注入机及配套设备的研发、生产、销售、应用和服务,主要产品为离子注入机。但公司的离子注入机主要以太阳能离子注入机为主,近几年应用于集成电路和AMOLED的离子注入机有较大进展:

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资料来源:公开资料整理,阿尔法经济研究

凯世通的核心离子注入技术主要有多模式离子注入系统及方法、大尺寸束流传输系统和方法、背接触太阳能电池制作工艺和FinFET掺杂工艺,其中多模式离子注入系统及方法在扫描磁铁用于在该质量分析磁铁的非发散平面内扫描离子束和该扫描磁铁设于该引出装置与该质量分析磁铁之间的离子束传输路径上实现了创新,有助于提高离子注入的均匀性。这一技术已获得两项美国发明专利。

大尺寸束流传输系统和方法的创新点主要是通过各种束流光学元件的协同配合使得束流在竖直平面内形成较大的宽度,可覆盖18英寸硅片,此外该技术似的注入前离子束能量降低至1KeV以下以便形成较浅的结深,适用于集成度较高的场合。此外在束流的可控性、束流传输系统的分辨率和注入均匀性等方面公司研发出了具有创新的技术并申请国际专利。

背接触太阳能电池制作工艺是凯世通研发出的可提升太阳光利用率的技术,主要创新点是在太阳能晶片背面中形成凹槽使得P区和N区分别形成于凹槽结构的底部和衬底表面,由此通过太阳能晶片法向上的落差来分离P区和N区,省去了光刻步骤,简化了制程,降低了成本。此外通过注入方式形成的掺杂区域,掺杂参数可以精确控制,配合后续清洗工艺可将溅射至凹槽侧壁上的掺杂元素清除,保证了P区和N区绝对分离,提高了背接触电池的稳定性,而且光电转换效率提升至20%以上。背接触电池制作工艺同样获得多国发明专利:

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资料来源:凯世通公开转让说明书,阿尔法经济研究

在半导体产业中离子注入是主要的掺杂方式,是通过对半导体材料表面进行某种元素的离子注入掺杂来改变其特性的掺杂工艺制程:

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资料来源:凯世通公开转让说明书,阿尔法经济研究

离子注入机按能量大小可分为低能量、高能量、中低束流和大束流等,其中低能量离子注入机发射离子的束流能量一般小于180KeV,主要应用于高端制程MOS工艺中。高能量离子注入机一般束流能量超过200KeV,主要应用于具有结深结构的特色工艺比如IGBT等;大束流电流大于10mA,大剂量可达到25mA,在离子注入机中低能大束流离子注入机和高能离子注入机技术难度最高。

离子注入机的市场规模不大,通常在晶圆制造设备市场中的份额占比为2.5%-3.3%,2019年离子注入机市场规模18亿美元,市场份额主要集中在美国应用材料、Axcelis、AIBT、日本日新、Intevac、日本真空技术株式会社、日本住友重机械工业和凯世通、中科信等企业中,其中应用材料和Axcelis公司的市占率合计超过70%,集中度很高。目前凯世通也是国内唯一掌握集成电路离子注入机核心技术的企业,公司与美国Intevac和日本真空技术株式会社一起成为仅有的三家太阳能离子注入机企业,因此凯世通具有很高的稀缺性。

笔者认为万业企业虽然表面上还是一家以房地产业务为主的企业,但公司在变更大股东后持续在半导体领域布局,叠加凯世通在离子注入领域具有的稀缺性和大股东丰富的投资经验及对半导体产业的理解,这样的跨界更容易成功。

当然从厂商招标情况来看,国内功率器件制造厂离子注入机全部来自应用材料、Axcelis、日新和日本住友,国产化率几乎为零。凯世通的半导体用离子注入机值得期待,但很难短期贡献业绩。

电脑耗材转做半导体耗材,跨界转型要趁早

鼎龙股份是另一家实现业务转型的企业,在涉足半导体业务前公司主要业务是打印复印通用耗材业务。

鼎龙股份成立于2000年7月,2010年2月在创业板上市,成立之初公司主要从事电荷调节剂、商业喷码喷墨及树脂着色剂等产品的生产和销售业务,其生产的电荷调节剂成功进入国际市场。目前公司是国内能够大规模供应兼容性彩色碳粉、大规模量产CMP抛光垫的领先厂商。

2016年鼎龙股份收购了宁波佛来斯通100%股权后提升了彩色碳粉的市场份额和议价能力,在完成生产线整合后公司部分基础型号的彩粉生产由宁波佛来斯通负责,自身主要负责高速粉、复印粉及新品彩色碳粉的生产。2019年公司打印复印通用耗材(含彩色碳粉、耗材芯片、硒鼓、显影辊等)营收达到11.16亿元,同比下降15.40%,营收占比97.1%。

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资料来源:公开资料整理,阿尔法经济研究

2013年鼎龙股份建立抛光垫业务,开始涉足抛光垫相关技术的研发和制造,目前公司生产的抛光垫主要技术达到市场主流产品要求,在抛光垫领域实现了国产替代。2018年公司收购CMP抛光垫领先厂商时代立夫,抛光垫技术实力大幅提升。目前公司的抛光垫与安集科技的抛光液在半导体领域实现了部分国产替代。

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资料来源:公开资料整理,阿尔法经济研究

时代立夫成立于2012年12月,公司位于成都市双流区,是国内领先的CMP抛光垫企业,并承担了 "极大规模集成电路制造装备及成套工艺"的"02专项",在CMP抛光垫的研发和客户应用上有一定积累。目前鼎龙股份持有时代立夫74.93%的股份。

在产品开发上,2019年鼎龙股份应用于先进制程的DH3201/DH3410产品已成功投产并获得客户订单,2019年抛光垫营收达到0.12亿元,产量达到50万片,但抛光垫业务目前还处于亏损状态。值得注意的是除了抛光垫,公司还有CMP清洗液业务和柔性显示基板材料业务,但收入占比很小。

化学机械抛光英文简称CMP,是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺。CMP工艺是通过表面化学作用和机械研磨的技术结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除,从而达到晶圆表面高度平坦化,使下一步光刻工艺得以进行:

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资料来源:安集科技招股书,阿尔法经济研究

CMP的主要原理如上图所示,在一定压力及抛光液的存在下,被抛光的晶圆对抛光垫做相对运动,借助纳米磨料的机械研磨作用与各类化学试剂的化学作用之间的高度有机结合,使被抛光的晶圆表面达到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷要求。在具体工序中由于不同工艺制程和技术节点的要求,晶圆在生产过程中会经历几道甚至几十道CMP工艺步骤。随着半导体工艺节点尺寸不断缩小,CMP抛光液的工艺增加至20-30道,所抛光的材料有Co、Al、W、Cu、Ta等,非金属材料有氧化硅、氮化硅和单晶硅等,此外在TSV硅通孔工艺中同样需要CMP抛光工艺。

CMP抛光工艺中除了消耗抛光液外,抛光垫同样是一种重要的工艺耗材。抛光垫的主要功能是提供机械摩擦和承载抛光液,是影响抛光速率、均匀度、平整度和缺陷率等CMP工艺参数的关键因素。抛光垫主要以聚亚胺酯为原料,通过特殊的发泡和成型工艺制作而成,具体的材料配方和工艺需要结合工艺需要来调整。抛光垫的主要供应商有美国陶氏、美国卡伯特微电子,市占率分别为80%和10%,国内抛光垫企业主要是鼎龙股份,其抛光垫已经实现了向国内主流客户的销售。在CMP抛光材料中抛光液与抛光垫占比分别为49%和33%,是抛光材料中的核心材料。

2008-2018年CMP材料的市场规模从12.5亿美元增长至2018年的20.1亿美元,GAGR4.87%,其中抛光液市场规模从7.5亿美元增长至12.7亿美元,GAGR5.4%;抛光垫市场规模从5亿美元增长至7.4亿美元,GAGR4%。在半导体制造材料中CMP材料的占比较小,2018年CMP占全球半导体材料的比例为8%,远远低于硅片、电子气体和光掩膜等材料的占比。

抛光材料具有高技术、高专业度的壁垒,还需要满足不同工艺的要求,因此卡伯特微电子、Fujimi等巨头对该领域形成高度垄断。比如在抛光液领域,卡波特微电子、日本日立和Fujimi等前四大企业市占率高达72%,安集科技仅有2%,而在抛光垫领域美国陶氏和卡伯特微电子的市占率分别为80%和10%,鼎龙股份市占率极小。

笔者认为鼎龙股份跨界做抛光垫,除了涉足时间较早,公司本就属于化工企业,对行业理解比其他跨界企业更为客观,公司涉足半导体材料并非心血来潮。

跨界半导体需有自我认知,莫将芯片变"芯骗"

从万业企业与鼎龙股份的业务转型路径来看,跨界半导体产业且有望成功需要具备几个条件,第一是管理团队对半导体产业的特点有一定理解;第二是业务具有一定稀缺性或具有一定规模优势,比如闻泰科技收购的安世半导体和韦尔股份收购的豪威科技等;第三是具备涉足半导体领域所需的资金、技术、研发、市场等各类资源。

有人曾将中国半导体投资者归纳为无知者无畏型、无耻者无畏型和既无知又无耻型三类,其中无知者无畏型主要是地方政府,出于各种目的往往会出现"义和团"式的"造芯运动",典型代表就是武汉弘芯这个烂尾项目。无耻者无畏型主要是产业内企业"杠杆"式的"堵芯",怀着撞大运的心理借着主业的成功赌博式发展集成电路这个副业。既无知又无耻型就是那些暴躁狂热的资本,他们对产业规律视而不见,搞跨界投机式的"骗芯"。

集成电路行业是一个大投资、重积累、长周期、慢回报和高风险的行业,科创板和注册制的推出只是解决了一个资本顺利退出的通道,但产业本身特征是无法在资本加持下能改变的,如果只是抱着投机甚至赌或骗的心态闷头扎入集成电路行业,可能自己怎么没的都不知道。


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页面更新:2024-05-16

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