不止晶圓代工,中芯國際捧出10個IPO

芯東西 6 月 20 日報道,近日,國產 CMP(化學機械拋光)裝置龍頭華海清科上市,其 12 英寸 CMP 裝置打破了國際巨頭壟斷,

為中芯國際、華虹和長江儲存等國產晶圓製造廠商提供了自主可控的 CMP 裝置

。值得注意的是,華海清科的首臺 12 英寸裝置就是向國產晶圓代工龍頭中芯國際出貨進行驗證,公司也在中芯國際的陪伴下成為了 CMP 裝置領域的國產龍頭。

上市儀式中,華海清科董事長路新春與國家 02 專項總師葉甜春都盛讚了中芯國際對半導體裝置國產化的支援。而其產品率先在中芯國際透過驗證,隨後打入國內外市場,最終發展壯大、實現國產化的故事,並非僅有華海清科一例。

拓荊科技、芯源微、北方華創、中微公司、上海新陽、滬矽產業等國產半導體玩家都有核心產品首先在中芯國際透過驗證,此後成為了細分領域的國產龍頭。

中芯國際作為國產晶圓代工“一哥”,在面對使用新的國產半導體裝置、材料風險時,願意培養國產半導體裝置和材料企業。其更是親身帶出了一批國產半導體裝置、材料 IPO,推動國產半導體供應鏈成長。

▲ 中芯國際帶出的十大半導體裝置、材料 IPO 情況(截至 2022 年 6 月 20 日)

對於中國半導體產業,

上游的半導體裝置和材料既是被“卡脖子”的重要領域,也是國產半導體企業飛速成長的賽道

至今,滬矽產業、中微公司、北方華創、芯源微、拓荊科技、盛美上海、屹唐股份、華海清科等各大細分領域材料、裝置龍頭相繼上市,加速了半導體材料和裝置領域國產化。

而很多國產半導體材料、裝置龍頭的新產品在首次打入市場時,

往往會優先選擇中芯國際這家國產晶圓製造龍頭

對於國產半導體裝置和材料玩家來說,新產品想要打入市場,真正地替代國際巨頭的產品,不僅要在效能引數和價效比上取得優勢,更要取得晶圓廠的信任,透過其漫長、嚴格的驗證。

半導體行業是一個資本密集、技術密集的行業,

最尖端的先進製程晶圓廠投資往往要數十億甚至上百億美元

,而且少數國際巨頭基本佔據了主要的市場份額。

中國刻蝕裝置龍頭中微公司的招股書中寫道:“半導體制造商對裝置的嚴苛要求使得行業新進入者需要經過較長時間的技術積累才能進入該領域,長期的研發與驗證對行業進入者的資本實力也提出了很高的要求。”

▲ 中微公司產品的驗證階段(圖片來源:中微公司招股書)

出於對良率和成本等核心競爭力的考慮,

晶圓廠在很多時候不具備使用新進入企業產品的意願

有中芯國際的內部人士對芯東西提及,上游的裝置廠商必然都希望能夠得到名企大廠的背書,但這種驗證對晶圓廠來說存在較大的風險,選擇也會更嚴。

對國產半導體裝置廠商和材料廠商來說,

中芯國際就是其驗證的首選,也是一塊試金石

不過,儘管驗證十分困難,但裝置和材料產品一旦透過驗證並實際進入產線,即進入了下游客戶的合格供應商名錄,後續採購需求也會相對穩定。

華海清科、拓荊科技、芯源微、中微公司、北方華創等公司的新產品在透過中芯國際驗證後,

由中芯國際開始逐漸打開了國內乃至國外的晶圓廠市場

,對國際龍頭的產品起到了替代作用。

華海清科、拓荊科技、芯源微、中微公司、北方華創五家細分領域國產裝置龍頭的成長都離不開中芯國際的支援。

具體來說,華海清科、拓荊科技和中微公司的首臺產品都由中芯國際進行驗證,隨後其產品才逐漸打入國內其他的晶圓廠,逐步替代了外國龍頭的產品;北方華創的驗證單位就是中芯國際,其 12 英寸刻蝕機、清洗機、氧化爐等裝置都由中芯國際進行驗證;芯源微的前道晶圓清洗機由中芯國際率先進行驗證。

中微公司 2004 年 8 月在上海張江啟動運營,產品主要為半導體刻蝕裝置。據媒體報道,2007 年,中微公司推出了應用於 65 奈米至 45 奈米高階晶片生產的刻蝕裝置,並率先在國內 12 英寸產線上進行試用。從時間上看,中芯國際是國內唯一擁有 12 英寸晶圓產線的企業,該產品試產驗證有很大可能在中芯國際進行。

此後,這種合作也有所延續。中微公司等離子體刻蝕裝置 Primo AD-RIE 裝配中芯國際,首次進入中國大陸客戶生產線,用於 32nm 至 28nm 製程。

至今,中微公司產品已成功進入國際龍頭的 7nm 產線,成為了國產半導體裝置龍頭之一。

北方華創是由北京七星華創電子股份有限公司和北京北方微電子基地裝置工藝研究中心有限責任公司於 2017 年 2 月戰略重組而成,是國內半導體裝置龍頭,其半導體產品包括刻蝕、薄膜沉積、氧化、清洗、量測等多個領域,被譽為中國“應用材料”。

據悉,北方華創承擔了較多的 02 專項裝備專案,其驗證單位就是中芯國際。中芯國際承擔了北方華創大部分專項專案(半導體裝置)的驗證工作,幫助北方華創完成了氧化爐、刻蝕機、清洗機等半導體裝置 90/55/40/28 奈米工藝驗證。北方華創能夠有如此多的產品打入 28nm,中芯國際的功勞不可埋沒。

拓荊科技成立於 2010 年 4 月,總部位於遼寧省瀋陽,是國內唯一一家產業化應用的積體電路化學氣相沉積(PECVD)、次常壓化學氣相沉積(SACVD)裝置廠商,也是國內領先的原子層沉積(ALD)裝置廠商。

根據拓荊科技招股書,其產品已經適配了國內最先進的 28/14nm 邏輯晶片、19/17nm DRAM 晶片和 64/128 層 3D NAND Flash 晶圓製造產線,並已展開 10nm 及以下製程產品驗證測試。

2011 年,拓荊科技推出了其首臺產品 12 英寸 PECVD 裝置,中芯國際為首位客戶。2012 年,拓荊科技推出 12 英寸多反應腔 PF-300T 裝置,並於 2013 年透過中芯國際產品線測試。

2014 年 12 月,拓荊科技 PF-300T 產品獲中芯國際量產裝置訂單;2015 年 9 月,PF-300T 在中芯國際生產線流片一萬片;2017 年 12 月,該裝置在中芯國際生產線達成流片 100 萬片里程碑。

從 PF-300T 透過測試,到 100 萬片流片,再到上市,拓荊科技在中芯國際的陪伴下,通過了“十一五”國家重大專項驗收,併成長為了薄膜沉積裝置的國產龍頭。

芯源微前身為瀋陽芯源先進半導體技術有限公司,設立於 2002 年 12 月,總部位於瀋陽,其產品包括光刻工序塗膠顯影裝置(塗膠 / 顯影機、噴膠機)和單片式溼法裝置(清洗機、去膠機、溼法刻蝕機)。

其前道清洗機產品同樣首先通過了中芯國際(深圳廠)工藝驗證,並完成了首臺的銷售。這也幫助芯源微完成了其單片式溼法裝置的技術驗證和量產。

華海清科成立於 2013 年 4 月,總部位於天津市,是天津市人民政府和清華大學合資成立的企業,是當前唯一能夠提供 12 英寸 CMP(化學機械拋光)裝置的國產半導體裝置企業。

中芯國際是華海清科的首位客戶。華海清科的首臺 12 英寸 CMP 裝置 Universal-300 於 2015 年 8 月 2 日交付中芯國際,2016 年透過中芯國際驗收。2017 年,其 Universal-300 Plus 型號再次進入中芯國際驗證,同年完成驗收,通過了 Oxide、W 多項工藝驗證。

從中芯國際開始,華海清科開啟了 12 英寸 CMP 裝置的國產化應用。

▲ 華海清科發展歷程

除了半導體裝置,安集科技、江豐電子、上海新陽、晶瑞股份、滬矽產業等半導體材料上市公司也是“中芯鏈”的重要成員。

滬矽產業成立於 2015 年 12 月,其旗下的上海新昇是我國首個 12 英寸半導體矽片供應商,為國產晶圓製造企業提供了自主、可控的 12 英寸矽片。

研製 12 英寸矽片成功後,上海新昇在 2018 年陸續通過了上海華力微和中芯國際的驗證,正式打破了此前被信越化學、勝高、SK siltron 等國際龍頭對 12 英寸大矽片的壟斷。

1999 年 7 月,上海新陽成立,其擁有完整自主可控智慧財產權的電子電鍍和電子清洗兩大技術,能夠為下游廠商提供化學材料、配套裝置、應用工藝和現場服務一體化整體解決方案。

具體來說,上海新陽是中芯國際的蝕刻清洗液供應商,其大馬士革硫酸銅、銅線幹法蝕刻清洗液、鋁線幹法蝕刻清洗液等產品率先用於中芯國際 S1 產線。

安集科技成立於 2006 年 2 月,產品包括不同系列的化學機械拋光液和光刻膠去除劑等。安集科技為中芯國際批次供應 CMP 拋光液,中芯國際也是安集科技的第一大客戶。

根據其招股書,2016 年-2018 年期間,安集科技對中芯國際的銷售佔比分別達 66。37%、66。23% 和 59。70%,其發展和中芯國際有著緊密的聯絡。

在其支援下,安集科技打破了國際龍頭對積體電路領域化學機械拋光液和部分功能性溼電子化學品的壟斷,實現了進口替代,併成為了行業主流供應商。

江豐電子成立於 2005 年,專攻超大規模積體電路製造用超高純度金屬材料及濺射靶材。其產品填補了中國半導體產業在這一領域的空白,並獲得了國際一流晶片製造廠商的認證。

該公司是中芯國際高純濺射靶材供應商,據稱其靶材可用於 7nm 製程。

晶瑞股份成立於 2001 年,專注於光刻膠等超淨高純化學試劑。2018 年 12 月,晶瑞股份宣佈,其 I 線光刻膠率先取得了中芯國際訂單。此外,晶瑞股份產品還包括過氧化氫等其他超純淨電子材料。

當前,晶瑞股份是主要的國產光刻膠供應商,正推進 KrF 光刻膠的產業化和 ArF 光刻膠的研發。

中芯國際之所以能夠支撐眾多國產半導體材料和裝置廠商驗證,是因為其具備較強的晶圓代工實力。中芯國際的中國大陸首家 12 英寸晶圓廠,以及其製程工藝的不斷突破,為上游的半導體裝置、企業提供了驗證、發展的關鍵平臺。

2004 年 9 月 25 日,中芯國際宣佈在北京建成全球中國大陸首座 12 英寸晶圓廠

。相比之下,上海華力微的 12 英寸產線則建成於 2010 年 1 月,相差有 5 年的時間。

中芯國際的製程突破,則為北方華創等國產半導體裝置、材料企業提供了中國大陸最先進的晶圓產線平臺,幫助這些企業縮小了和國際龍頭之間的差距。

從 2006 年到 2011 年,中芯國際順利完成了 90nm、65nm、55nm、45nm、40nm 等一系列製程節點的升級和量產。在 2011 年中芯國際能夠量產 45/40nm 晶片後,中微公司、拓荊科技先後在 2011 年、2012 年宣佈裝置進入中芯國際進行驗證。

2015 年,中芯國際完成了 28nm 的量產,

成為中國大陸首個量產 28nm 製程的晶片製造企業

。2017 年-2018 年,華海清科、北方華創、芯源微等半導體裝置企業先後宣佈各類 12 英寸半導體裝置進入中芯國際驗證。

2021 年,中芯國際宣佈在上海、北京和深圳新建 3 座 12 英寸晶圓廠。屆時,

中芯國際或可為更多國產半導體裝置、材料廠商提供支援

此外,為上游的裝置商和材料商提供支援的行業龍頭也並非僅有中芯國際。在封測和儲存領域,長電科技、長江儲存、長鑫儲存等行業龍頭同樣為凱世通、至純科技等國產半導體裝置、材料龍頭提供了支援。

正如國家 02 專項總師葉甜春說的那樣:“沒有你們(中芯國際、華虹、長江儲存、長鑫儲存等晶圓製造龍頭)的支援,中國積體電路產業的裝備和材料就不會取得今天的成就。”

中芯國際不僅為國內晶片公司提供了自主、可控的代工服務,更願意承擔一定風險,為國產半導體裝置和材料供應商提供一個驗證平臺,幫助國產企業的產品從實驗室真正進入晶圓產線中,獲得更多晶圓廠的信任。

在中芯國際的帶動下,國產 CMP、等離子刻蝕、清洗、大矽片等各個環節的半導體裝置和材料逐漸打破國際巨頭壟斷,實現了產品的國產化。不過需注意的是,中芯國際等中國大陸晶圓廠仍在追趕行業龍頭,會更加註重新材料、裝置驗證所帶來的風險,這也會對國產半導體材料、裝置企業提出更高的要求。

不止晶圓代工,中芯國際捧出10個IPO

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