新三板半导体之晶圆代工：寡头的战争

华为有一个很强的芯片公司：海思半导体。

华为的麒麟芯片都是海思设计研发的。

但是，芯片设计出来后，需要交给芯片代工厂去负责具体的生产。再好的设计，生产不出来，也没用。

晶圆指制造半导体晶体管或集成电路的衬底（也叫基片）。由于是晶体材料，其形状为圆形，所以称为晶圆。芯片代工厂有时也称为晶圆厂。

晶圆片生产流程：

1. 晶圆生产：包含了从晶圆片生产，光罩光刻，晶圆处理和测试几个环节，其中光罩光刻环节难度最高。

2. 硅材料：所需为高纯(10亿个原子中至多有一个其它原子，也就是99.99999%以上) 。硅从沙子中提取，为多晶硅，在熔融状态被抽取出来后凝固，形成单晶硅锭。（晶圆级直径大约300毫米，重约100千克。）市场说的单晶硅就是说整块硅就一个晶体。

3. 晶圆片工艺：从单晶硅锭进行切割，并将晶圆抛光，直到无瑕，形成晶圆片（厚度大约1毫米）。

目前主流的硅片为300mm（12英寸）、200mm（8英寸）和150mm（6英寸），其中12英寸硅片份额在65-70%左右，8寸硅片占25-27%左右，6寸占6-7%左右。硅片尺寸越大，单个硅片上可制造的芯片数量则越多，同时技术要求水平也越高。对于300mm硅片来说，其面积大约比200mm硅片多2.25倍，200mm硅片大概能生产出88块芯片，而300mm硅片则能生产出232块芯片。

◼ 更大直径的硅片可以减少边缘芯片，提高生产成品率；同时，在同一工艺过程中能一次性处理更多的芯片，设备的重复利用率提升了。

晶圆需要进行一些处理，再进入光刻环节。这有点类似于胶片感光的原理，通过紫外线照射，把预先设计好的电路图，刻到光刻胶层。然后再经过：蚀刻、离子注入、电镀、抛光等，将极其复杂的电路结构，在晶圆上制造出来最后测试、切割、封装，就成为了我们平时能够看到的CPU芯片。

光刻是指在涂满光刻胶的晶圆（或者叫硅片）上盖上事先做好的光刻板，然后用紫外线隔着光刻板对晶圆进行一定时间的照射。原理就是利用紫外线使部分光刻胶变质，易于腐蚀。

"刻蚀"是光刻后，用腐蚀液将变质的那部分光刻胶腐蚀掉（正胶），晶圆表面就显出半导体器件及其连接的图形。然后用另一种腐蚀液对晶圆腐蚀，形成半导体器件及其电路。

芯片制造的技术，之所以非常的困难，就在于要通过将近5000道工序，把数亿个晶体管，在一片只有指甲盖大小的硅晶片上制造出来，还要进行复杂的逻辑设计，难度不亚于把全国的路网，规划到这一点点的空间里面。

晶圆生产处于芯片半导体产业链的中游，主要看工艺和几何设计。在规模量产下，越新的工艺能够带来越低的芯片价格，从而带来越强的市场竞争力。该链条是技术和资金密集型，依赖物化材料和尖端设备。

一条16nm先进制程的半导体代工厂投资额高达120-150亿美元，全球将只有英特尔(NASDAQ:INTC)、台积电、三星这三家企业可以承担如此巨大的资本开支，其他企业已无力跟进。

所以，这个行业的集中度非常高，成为少数几个寡头的游戏。

第一名台积电营收是第二名格芯的7倍多，市场占有率高达56%。

中芯国际(HK:00981)目前是国内规模最大，制造工艺最先进的晶圆制造厂。

虽然营收不断上涨，但是研发和建厂投资过于巨大，利润并不好看。

国内其他的芯片工厂有：

武汉新芯集成电路制造有限公司（现长江存储子公司），成立于2006年，2008年开始量产。目前，武汉新芯在上海、深圳、香港等地均设有办事处，为全球客户提供专业的12英寸晶圆代工服务，专注于NORFlash和CMOS图像传感器芯片的研发和制造。

上海华虹宏力，由原上海华虹半导体和上海宏力合并而成，是世界领先的 8 英寸纯晶圆代工厂，提供覆盖 1 微米至 90 纳米工艺范围的制造活动。目前，华虹宏力拥有 3 条 8 英寸集成电路生产线，月产能达 14.6 万片，公司业务遍及全球各地。

华虹宏力为国内外客户提供涵盖1.0μm ~ 90nm工艺的、专业的、高附加值代工服务，专注于嵌入式非易失性存储器、电源管理IC、功率器件、射频等特色工艺平台以及标准逻辑、混合信号等通用工艺平台。

华润微电子：华润微电子有限公司是华润集团旗下负责微电子业务投资、发展和经营管理的高科技企业。公司是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化运营能力的半导体企业，产品聚焦于功率半导体、智能传感器领域。

和舰科技：和舰芯片制造（苏州）股份有限公司是8英寸晶圆专工企业，坐落于苏州工业园区，2003年5月正式投产，目前月产量近8万片，员工逾2000人。和舰提供从0.5微米至110奈米主流逻辑、混合信号、嵌入式非挥发性记忆体、高压及影像传感器工艺，亦可提供从设计服务、掩膜版制作、晶圆生产到封装测试等专业的一站式生产服务和咨询。代工产品以消费与汽车、工业电子为主，涵盖液晶驱动、微处理器、电源管理、指纹辨识、智能卡、身份识别等安全类产品。

士兰微(SH:600460)：专业从事集成电路以及半导体微电子相关产品的设计、生产与销售的高新技术企业。司主要产品是集成电路以及相关的应用系统和方案，主要集中在以下三个领域：以消费类数字音视频应用领域为目标的集成电路产品，包括以光盘伺服为基础的芯片和系统。

可见，晶圆生产是一个烧钱无底洞，对规模和实力要求极高。新三板上目前没有，未来也难以出现这样的公司。

国内晶圆厂投资金额即将进入高峰期。根据国盛电子团队统计，2020~2022 年国内晶圆

厂总投资金额约 1500/1400/1200 亿元，其中内资晶圆厂投资金额约 1000/1200/1100

亿元。 2020~2022 年国内晶圆厂投资额将是历史上最高的三年，且未来还有新增项目

的可能。

晶圆厂会拉动整个半导体产业链，比如半导体设备、半导体材料、封装测试等。因此，虽然新三板上没有晶圆厂，但是半导体相关企业的业绩却和这些晶圆厂高度相关，如果要投资新三板上的半导体企业，就必须关注这些大厂的一举一动。

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