大基金二期2021年的投资版图

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2014年9月24日,影响国内半导体产业发展的一支基金诞生了,它就是国家集成电路产业投资基金(简称:大基金)。该基金重点投资集成电路芯片制造业,兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业。如今,大基金一期硕果累累,大基金二期接过继续投资扶持本土集成电路产业的“重棒”。2021年,大基金二期较多的投向了制造环节,不断加码晶圆制造等屡屡被美国卡脖子的项目。大基金出手,必是精品。有了大基金的背书,国内企业的发展也将迎来更多机会。

根据企查查信息制表

半导体材料

光刻胶

光刻大家或多或少的都有所了解,光刻工序是集成电路制造中最重要的一环,它是将设计好的集成电路图形由掩膜版转移至硅片后再进行下一步刻蚀的工艺,是集成电路制造中耗时最大、难度最高的工艺。在光刻时会在硅片上涂一层光刻胶,经紫外线曝光后,光刻胶化学性质发生变化,再经显影后将曝光的光刻胶去除,实现图形从掩膜版到硅片的转移。光刻胶作为光刻环节的重要耗材,其质量和性能直接影响集成电路制造产线良率,是集成电路制造的核心材料之一。

随着芯片的制程逐渐向前发展,到28nm、14nm以及10nm以下,则需要更高端的光刻胶。在全球高端光刻胶领域,主要被日本厂商垄断,如日本合成橡胶、东京应化、信越化学、富士电子材料等,而我国在高端光刻胶领域仍有大量品种短缺或空白。所以,高端光刻胶成为我国芯片制造的“卡脖子”难题之一。不过,这几年我国企业开始积极布局高端光刻胶产品,主要企业有南大光电、上海新阳、晶瑞电材、北京科华等。

2021年7月27日,大基金二期1.8亿入股了宁波南大光电。2017及2018年,南大光电分别获得国家02专项“高分辨率光刻胶与先进封装光刻胶产品关键技术研发”和“ArF光刻胶产品的开发和产业化”项目的正式立项。对此,南大光电设立了光刻胶事业部,成立宁波南大光电组织实施光刻胶项目。

据该公司公告显示,宁波南大光电是国家科技重大专项(02专项)之“ArF光刻胶产品开发与产业化”项目的实施主体单位。经过三年多的组织建设和技术攻关,宁波南大光电已组建了一支具有国际水平的先进光刻胶产品开发和产业化队伍;建成年产25吨的ArF(干式和浸没式)光刻胶产品生产线;2020年12月,公司研发的ArF光刻胶产品在一家存储芯片制造企业的50nm闪存平台上通过认证,成为国内通过产品验证的第一只国产ArF光刻胶;2021年上半年又在一家逻辑芯片制造企业55nm技术节点的产品上取得了认证突破,为ArF光刻胶的规模化量产奠定基础。

特种气体

2021年10月,据企查查信息监控,大基金二期投资了中船重工(邯郸)派瑞特种气体有限公司。该公司隶属于中国船舶集团有限公司第七一八研究所,公司主要从事电子特种气体及化学品的研发和生产,产品主要应用于集成电路。目前公司生产和经营的产品种类已超过100余种,其中高纯三氟化氮、高纯六氟化钨气体产销量达国内第一、世界前三,在国内市场的占有率已超过50%,产品覆盖了国内95%以上的半导体、液晶面板客户。

电子特种气体是半导体发光元器件、高端存储处理芯片生产所需关键原材料,被誉为半导体工业的“血液”及“粮食”。国内特种气体发展的初期由于技术、工艺、设备等多方面差距明显,产品大多依赖进口。派瑞特种气体所主要研发的三氟化氮(NF3)作为一种含氟特种气体,是目前市场上大的电子特种气体产品。它在室温下具有化学惰性,比氧更活泼,比氟更稳定,在高温下易于处理。三氟化氮主要用作等离子体刻蚀气体和反应室清洗剂,适用于半导体芯片、平板显示器、光纤、光伏电池等制造领域。这几年半导体和显示面板产业逐步向大陆转移,三氟化氮生产向国内市场转移是大势所趋。

电子化学品电子级磷酸

2021年12月15日,大基金二期投资了湖北兴福电子材料有限公司。兴福电子由我国最大的精细磷化工企业——湖北兴发化工集团股份控股,是一家专业的电子化学品研发、生产、销售的生产经营公司。兴福电子研发生产了电子级磷酸、电子级硫酸、蚀刻液、剥膜液、显影液、清洗液等各类高纯电子化学品,其中3万吨/年电子级磷酸生产规模居全球第一,产品质量达到国内领先,国际先进水平,开创了国产化电子级磷酸用在8寸及以上集成电路的先河。兴福电子50%以上的电子化学品出口台湾、日本、欧美、新加坡、马来西亚等国家和地区,同格罗方德、中芯国际、华星光电、奇美电子等企业建立了合作关系。

我国是是全球磷酸生产大国,磷酸生产企业主要分布在磷矿石资源较为丰富的地区,例如云南、贵州、四川以及湖北等地区。但电子级磷酸生产能力有待提升,因为它的纯度要求最高,主要应用在大屏幕液晶显示器、超大规模集成电路等微电子行业,受技术限制,目前我国电子级磷酸进口依赖度较高。

半导体制造

2021年6月24日,由华微控股、大基金二期及重庆西永微电子共同发起设立的润西微电子(重庆)有限公司(以下简称“润西微电子”)正式成立。润西微电子主要负责建设12英寸功率半导体晶圆生产线项目,该项目计划投资总额为75.5亿元,建成后预计将形成月产3万片12英寸中高端功率半导体晶圆生产能力,并配套建设12英寸外延及薄片工艺能力。

2021年11月12日,由中芯控股、大基金二期、海临微共同投资成立了临港合资公司中芯东方集成电路制造。据中芯国际的公告,临港合资公司的注册资本为55亿美元,中芯控股、国家集成电路基金II和海临微各自同意出资36.55亿美元、9.22亿美元和9.23亿美元,分别占临港合资公司注册资本66.45%、16.77%和16.78%。该公司的业务范围包括生产12寸集成电路晶圆及集成电路封装系列;技术测试;集成电路相关技术开发、技术服务及设计服务等。不止如此,2021年12月13日,大基金二期还参股了中芯国际集成电路制造(深圳)。

半导体设备

2021年10月18日,大基金二期投资了至微半导体科技。至微半导体是至纯科技的控股子公司,于2017年10月26日成立,主营业务为半导体湿法清洗设备的研发、生产与销售。据母公司至纯科技公告,至微科技成立以来,完成了系列化产品的研发、制造和销售,累计已获得来自各大集成电路制造领先企业的湿法设备订单超过160台,成为国内湿法设备的主要供应商之一。

至微科技的股东信息情况如上(图源:至纯科技公告)

随着半导体芯片工艺技术逐渐向前发展,工艺技术节点来到28 纳米、14 纳米等更先进等级,而先进制程对杂质的敏感度更高,小尺寸污染物的高效清洗更困难,其解决的主要方法是增加清洗步骤。每个晶片在整个制造过程中需要甚至超过 200道清洗步骤,晶圆清洗变得更加复杂、重要及富有挑战性。对半导体湿法设备的要求也越来越高。目前中国市场和国际市场范围内,主要的湿法设备厂商以日本和欧美为主,国内目前有三家在湿法工艺设备端提供中高阶湿法制程设备,分别是至纯科技、北方华创和盛美,国内厂商的市场占比在逐年上升中。

半导体制造软件

2021年10月26日,大基金二期领投了上扬软件的数亿元C2轮融资,上扬软件所处的赛道是半导体制造MES软件。上扬软件在20年前就开始进军泛半导体市场。早在2000年,它就为绍兴华越微电子开发了MES软件,2001年这套系统被用于上海新进半导体6寸线,至今仍被客户使用。这也是国内率先拥有自主知识产权、完全商品化的泛半导体行业MES软件之一。据了解,上扬软件的制造执行系统MES能够支撑8寸半导体产线5万片/月的产能(后续将能支持10万片/月的产能)、6寸线20万片/月的产能。并且,已经完成了12寸半导体量产线MES的研发,正在业界推广应用。

在晶圆制造环节,半导体MES软件也是很重要的一环。MES,它的英文是Manufacturing Execution System,即为制造执行系统,更通俗的来说是,晶圆厂流片的生产管理即自动化系统。在如今国产替代的大环境下,国产自有知识产权的MES系统迎来了大展拳脚的机会。在哈勃的投资中,我们也提到了上扬软件,被国家大基金二期和华为哈勃双双看好的上扬软件可谓是任重道远,肩负了国内半导体MES产业的突破和半导体制造的振兴。

存储芯片

从大基金一期开始,就对存储芯片青睐有加,大基金二期依旧将存储看作是投资重镇。主营3D NAND Flash的长江存储、做SSD固态存储芯片的国科微、做Flash和DRAM存储器的江波龙电子、包括涉在存储芯片有所涉猎的紫光展锐、存储器制造的睿力集成、存储器封装沛顿科技等都获得了大基金的投资。

2021年9月1日,大基金二期参与了佰维存储的Pre-IPO投资。深圳佰维存储科技成立于2010年,采用“半导体存储器”+“先进封测制造”双轮驱动战略,该公司布局了4大产品线:智能终端存储芯片、消费级存储模组、工业级存储模组和以SiP为核心的先进封测服务。

2021年12月14日,大基金二期新增对外投资湖北长江存储二期科技股份有限公司,大基金二期持股30%,湖北长晟发展有限责任公司持股70%。2016年3月,大基金一期联合紫光集团、湖北国芯产业投资基金、湖北省科技投资集团共同出资,在武汉新芯的基础上建立长江存储。此次再加码足以显示存储在我国半导体领域中的重要性。

射频芯片

2021年7月22日,大基金二期投资了广州慧智微电子。该公司专注于高性能手机射频前端产品的创新和研发。基于可重构技术平台,目前慧智微已推出面向5G/4G和NB-IoT的系列射频前端芯片,无线通信模块、车载智能后视镜、智能手表等产品,广泛应用于智能手机、平板电脑、累计可重构射频前端芯片出货超2亿颗。

我们都知道,射频前端芯片作为5G手机终端中的重要组成部分,主要市场份额由国外大厂占据。但这几年,国内崛起了不少射频前端芯片厂商,这次疫情加强了供应链国产化的决心,国产替代的趋势也越来越明显,国内厂商将会分得一杯羹。

2021年11月16日,灿勤科技获得了国家集成电路产业投资基金二期的投资。灿勤科技主要产品包括介质滤波器、介质谐振器和介质天线,其中介质波导滤波器产品为公司收入的主要构成,该产品具备高品质因素(Q 值)、低插损、低温漂、体积小、轻量化和低成本等诸多性能优点。华为是其主要营收来源客户,哈勃投资也持有该公司4.58%的股份。2021年11月11日,灿勤科技IPO招股书显示,募资7.5亿元扩建5G通信用陶瓷介质波导滤波器项目。

灿勤科技主营业务的收入构成如上图所示

(图源:灿勤科技招股说明书)

灿勤科技募资用途一览

(图源:灿勤科技招股说明书)

5G时代,Massive MIMO技术(大规模天线技术)和有源天线技术的使用,使单面天线需要 64 只滤波器,单个宏基站三面天线需要 192 只滤波器,天线的集成度要求显著变高,AAU 需要在更小的尺寸内集成更多的组件。在此背景下,5G 基站滤波器发展出小型金属腔体滤波器和介质波导滤波器两套技术方案,前者是4G向5G的过渡方案,而介质波导滤波器基于在体积、重量、工艺和成本等方面的优势,成为构造5G宏基站AAU的主流技术方案之一。灿勤科技因自成立以来始终专注于微波介质陶瓷元器件的研制和开发,在市场竞争中取得了一定的先发优势和规模优势。

结语

2014年6月《国家集成电路产业发展推进纲要》发布,提到要到2030年集成电路产业链主要环节达到国际水平,一批企业进入国际第一梯队。大基金一期已完成集成电路产业布局,二期的定位就是,投资布局核心设备以及关键零部件,保障芯片产业链安全。随着越来越多上游产业链在资本的支持下逐渐健全和崛起,如今,我们离这个目标越来越近了。

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