半导体-集成电路-中国芯

别吹，我还想吸

长川科技( 300604 ) 半导体测试龙头

公司为国产半导体测试设备龙头，充分受益国内半导体产业高景气，在丰富的客户资源和强大的研发投入双重驱动下具备持续成长潜力。公司持续高研发投入在保证现有产品技术迭代维持较高毛利率的同时，也将加速公司新产品推出并实现进口替代，进一步完善公司产品结构。方正证券指出，公司凭借测试机和分选机可靠的质量和稳定的性能，获得了长电科技、华天科技、士兰微、日月光、微硅电子等一流IC设计和封测客户。此外，公司股东国家集成电路产业基金具备强大产业资源，在丰富公司客户资源、提升公司产业整合能力方面或将发挥重要作用。

芯片设计环节：兆易创新、汇顶科技等；芯片制造环节：大族激光、紫光国芯；芯片封测环节：长电科技、华天科技、通富微电。另外，光电照明产业已成为第三代半导体产业的代表，建议也重点关注光电器件领域的领先企业：三安光电、亨通光电等。

国际半导体产业协会（SEMI）近期公布一串数字：10月份北美半导体设备商出货金额达20.170亿美元，较上月下滑1.8%，已连续4个月下滑，但是与去年同期相比成长23.7%，且仍连续8个月守稳在20亿美元以上，数据证明投资方依旧对半导体厂保持浓厚的兴趣。

资本市场态度乐观

SEMI对今年半导体设备市场的态度是乐观的，不出意外的话全球设备支出金额将维持明显的年增率，全年支出金额亦会创下历史新高纪录。截止10月份，虽然北美半导体设备出货金额连续4个月呈现下滑的趋势，但是根据SEMI预估，2017年整年度出货金额与去年相较将有至少30%以上的成长。

需求依旧强劲

另外，下半年半导体设备支出虽低于上半年，但今年全年半导体设备出货金额仍会创下新高，另一方面，2018年的上半年又将进入设备支出旺季，包括无尘室工程设备厂汉唐及亚翔、晶圆传载供应商家登、设备代工厂京鼎及帆宣、半导体检测厂闳康及宜特等半导体资本支出概念股，今年营运表现将优于去年。

根据SEMI资料可知，半导体设备出货金额连续8个月超过20亿美元。虽然已连续四月保持下滑，但近10年来也少有出货金额超过20亿美元并持续6个月的情况，这代表下半年来自于先进制程设备升级及扩建新生产线的需求仍然强劲。

新宠儿—3D NAND

今年在存储器的投资金额十分庞大，重点集中在3D NAND的制程与产能转换以及 DRAM 制程微缩的领域。实际上，三星、东芝、SK海力士、美光等存储器厂，都在加快2D NAND产能向3D NAND转移，制程设备的升级换新必然带动高端设备出货转强。DRAM部份目前主要的投资集中在20纳米制程微缩至1x/1y纳米领域，资本也没有表现出对扩建新厂增加产能的兴趣。

目前，英特尔、台积电、三星等大厂已进行布局逻辑IC领域，英特尔计划明年10纳米进入量产，台积电及三星则是要抢在明年第一季开始量产7纳米，对相关设备的大手笔投资定不会减少。

半导体芯片投资内参观点：

目前国际半导体行业巨头已开始升级和布局更高领域的产品，国内对于3D NAND的制造研发也在步步紧逼。半导体国际巨头纷纷获得巨额的投资，而国家对于半导体自主研发的决“芯”是不容否定的，这必将带动大量的国家资本、政策支持一路高歌猛进。

有理有据，令人信服

价高了

华创的设备覆盖前、后道，从晶体生长到清洗，华创都有设备。其中，刻蚀里包含硅刻蚀，介质刻蚀，金属刻蚀。这三种刻蚀技术是不同工艺流程的技术，是互相并存的，而不是互相替代的。
硅刻蚀：用于硅面沟槽，垂直电容的制作。
介质刻蚀：用于通孔、接触孔道制作。这到工艺确实比较复杂，尤其是到了300mm晶圆，对介质刻蚀工艺的挑战变得更大。
金属刻蚀：用于金属互连线的刻蚀。
刻蚀里面，华创有硅刻蚀，上周刚刚宣布研发成功国内首台金属刻蚀机，很多人看不起这个金属刻蚀机，觉得和国内的中微的介质刻蚀机相比都差远了。前面也说了，它们分属不同工艺段，真的没什么可比性的，也许它比起国外的设备差得更远，但再怎么说，它也是自主研发的首台，首台。中微很不错，是做后道设备的，应该说是主要做后道的介质刻蚀，说他只做这个也不为过。据说年底5nm的介质刻蚀机都能出来，了不起。
光刻机占了39%，众所周知，光刻是最难的，也最贵，是人类工业制造的皇冠。上海微主要是做这个，正在研发65nm光刻机。
刻蚀机分干法刻蚀和湿法刻蚀，目前应用较多的的是干法。关于干法和湿法刻蚀的差别这里不细说，感兴趣的自行度娘。要说的是，整个刻蚀领域加起来占比也就14%，刻蚀包含了硅，介质，金属刻蚀。中微主要做介质刻蚀，那能在这14%当中覆盖几成？算你50%以上好了，那也才7%。而华创CVD，PVD，刻蚀机，清洗机等等几乎一应俱全。那么去除光刻机，介质蚀刻机，以及封测设备，估计华创的产品线能覆盖到设备投资35%领域。35%：7%btw，华创的真空设备，锂电池设备都还没上量。最后我个人认为，华创目前（主要是因为合并了北方微）应该是A股上市公司中，工业制造领域，研发实力最强的。

制造的流程 
  各设备所占投资比重 

在半导体的新闻中，总是会提到以尺寸标示的晶圆厂，如 8 寸或是 12 寸晶圆厂，然而，所谓的晶圆到底是什么东西?其中 8 寸指的是什么部分?要产出大尺寸的晶圆制造又有什么难度呢?以下将逐步介绍半导体最重要的基础——“晶圆”到底是什么。
何谓晶圆?
晶圆(wafer)，是制造各式电脑晶片的基础。我们可以将晶片制造比拟成用乐高积木盖房子，藉由一层又一层的堆叠，完成自己期望的造型(也就是各式晶片)。然而，如果没有良好的地基，盖出来的房子就会歪来歪去，不合自己所意，为了做出完美的房子，便需要一个平稳的基板。对晶片制造来说，这个基板就是接下来将描述的晶圆。
首先，先回想一下小时候在玩乐高积木时，积木的表面都会有一个一个小小圆型的凸出物，藉由这个构造，我们可将两块积木稳固的叠在一起，且不需使用胶水。晶片制造，也是以类似这样的方式，将后续添加的原子和基板固定在一起。因此，我们需要寻找表面整齐的基板，以满足后续制造所需的条件。
在固体材料中，有一种特殊的晶体结构──单晶(Monocrystalline)。它具有原子一个接着一个紧密排列在一起的特性，可以形成一个平整的原子表层。因此，采用单晶做成晶圆，便可以满足以上的需求。然而，该如何产生这样的材料呢，主要有二个步骤，分别为纯化以及拉晶，之后便能完成这样的材料。
如何制造单晶的晶圆
纯化分成两个阶段，第一步是冶金级纯化，此一过程主要是加入碳，以氧化还原的方式，将氧化矽转换成 98% 以上纯度的矽。大部份的金属提炼，像是铁或铜等金属，皆是采用这样的方式获得足够纯度的金属。但是，98% 对于晶片制造来说依旧不够，仍需要进一步提升。因此，将再进一步采用西门子制程(Siemens process)作纯化，如此，将获得半导体制程所需的高纯度多晶矽。
▲ 矽柱制造流程(Source: Wikipedia)
接着，就是拉晶的步骤。首先，将前面所获得的高纯度多晶矽融化，形成液态的矽。之后，以单晶的矽种(seed)和液体表面接触，一边旋转一边缓慢的向上拉起。至于为何需要单晶的矽种，是因为矽原子排列就和人排队一样，会需要排头让后来的人该如何正确的排列，矽种便是重要的排头，让后来的原子知道该如何排队。最后，待离开液面的矽原子凝固后，排列整齐的单晶矽柱便完成了。

▲ 单晶矽柱(Souse：Wikipedia)
然而，8 寸、12 寸又代表什么东西呢?其实指的是晶柱，也就是上方图片中长得像铅笔笔杆部分的直径。至于制造大尺寸晶圆又有什么难度呢?如前面所说，晶柱的制作过程就像是在做棉花糖一样，一边旋转一边成型。有制作过棉花糖的话，应该都知道要做出大而且扎实的棉花糖是相当困难的，而拉晶的过程也是一样，旋转拉起的速度以及温度的控制都会影响到晶柱的品质。也因此，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。
 只是，一整条的矽柱并无法做成晶片制造的基板，为了产生一片一片的矽晶圆，接着需要以钻石刀将矽晶柱横向切成圆片，圆片再经由抛光便可形成晶片制造所需的矽晶圆。经过这么多步骤，晶片基板的制造便大功告成，下一步便是堆叠房子的步骤，也就是晶片制造。