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光刻机概念股之唯一龙头

更新时间:2021-11-25 22:10:29

  ASML是唯一能制造极紫外光刻机的厂商,高端芯片制造到底有多难

  近几年来,中国科技行业遭到国外的严重打压,尤其是电子芯片成为我国半导体领域最突出的短板,生产芯片最重要的设备是光刻机,世界上先进的光刻机主要由荷兰一家名为阿斯麦(ASML)的公司制造,市场占有率超过80%,而其中最先进的极紫外光刻机(EUV光刻),全世界只有ASML一家公司能制造。

  ASML

  ASML虽然是一家荷兰的公司,但是出口光刻机受到西方国家的严格控制,ASML的大股东包括美国因特尔、台湾积体电路制造(台积电)、韩国的三星、荷兰皇家飞利浦电子公司等等,其中因特尔占有股份大约为15%,台积电大约5%。

  
 

  ASML的股份结构相当复杂,国际上众多大公司参股,使得ASML形成一个庞大的利益共同体,但是ASML受到《瓦森纳协定》的约束,中国也是被该协定限制的国家之一,一些敏感的设备和技术无法出口到中国。

  光刻机是当今世界科技领域的集大成者,是人类当前科技的巅峰产物,ASML之所以能制造最先进的光刻机,也是因为特殊的股权结构,使得ASML能汇集当前各项前沿科技,整合各种零部件。

  一台光刻机重达几十吨,包含十多万个零部件,每台机器从下单到交付要21个月,单价格超过1亿美元,即便这样买家还是排着长队,数据显示,ASML在2017年交付了12台光刻机,2018年18台,2019年26台,预计2020年达到35台。

  电子芯片

  第一台电子计算机诞生于1946年,位于美国的宾夕法尼亚大学,当时研究人员使用了18000个电子管,1万多个电阻和电容,6000多个开关,总重量30多吨,启动时功率高达150千瓦,运算能力为每秒5000次。

  
 

  每秒5000次的计算能力,还远远比不上现在几块钱的掌上计算器,人类科技之所以有这么大的进步,就是因为有了芯片的发明,而芯片的发明者是美国人杰克·基尔比,他在2000年因此获得诺贝尔奖。

  
 

  杰克·基尔比1947年毕业于美国伊利诺斯大学,然后就职于德州仪器,担任研发工程师,期间产生了一个天才的想法——把所有的元器件弄到一块材料上,并相互连接成电路。

  杰克·基尔比很快付诸实践,并开始构思这个电路,然后以硅作为材料,制造出了人类第一个芯片,他把自己的想法告诉公司后,受到了公司的高度重视,次年,杰克·基尔就申请了专利。

  
 

  利用杰克·基尔比发明的芯片,我们就可以把一台几十吨的计算机“装进”一个指甲盖大小的体积内,而且运算速度大幅提高,功耗大幅降低。

  光刻机原理

  光刻机的基本原理并不是机密,但其中的零部件不是谁都能制造的,以至于外国人对我们说“即便把光刻机的所有图纸给你们,你们也造不出来光刻机。”

  
 

  制造芯片首先需要用到的材料就是高纯度硅,然后把硅切片得到晶圆,接下来就是高精度的晶圆加工,也是光刻机中的核心技术。

  
 

  我们首先在晶圆上涂一层特殊的材料,该材料在光线的照射下会融化蒸发,于是我们使用绘制好图案的透光模板,经过特殊激光照射后,就能在晶圆表层的材料上刻出图案,然后用蚀刻机刻蚀晶圆,分化学刻蚀和电解刻蚀(比如用等离子体冲刷等等),而没有涂感光材料的部分将保留下来。

  
 

  经过刻蚀后,晶圆表面就留下了很多凹槽,我们向其中选择性地掺入磷等元素,就能形成N型半导体;掺入硼等元素,就能形成P型半导体;掺入铜等元素,就相当于导线;三者按照一定的空间结构结合,就形成了PN结(PN结可以理解为一个开关),大量PN结按照一定方式进行组合,就能完成相应的数学运算。

  
 

  实际当中,一块芯片的结构是三维的,在一层光刻和蚀刻完成后,需要清洗干净,然后再光刻和刻蚀下一层,这样一直叠加十几二十层,形成了立体的芯片,也就是这么一张小小的芯片,里面包含了数十亿、甚至上百亿个晶体管(晶体管包括二极管、三极管等等),比如华为麒麟990的晶体管数达到了103亿。

  
 

  ASML生产的EUV光刻机,每小时能雕刻100多块晶圆,每块晶圆又能分割成许多个块芯片。

  光刻机的关键技术

  物镜制造技术

  光刻机的原理并不难,但是要生产其中的零件并不容易,其中最昂贵且最复杂的零件就是投影物镜,由于芯片光刻的尺寸只有几纳米,所以对投影物镜的误差要求极高,一张直径30厘米的物镜,要求起伏误差不超过0.3纳米,相当于地球这么大的球体,要求表面凹凸不能超过10cm。

  
 

  这样的精度要求,全世界只有德国的蔡司公司能制造,连日本尼康、佳能这样的透镜大厂也做不出来,更不用说中国的公司了。

  光源技术

  另外,光刻机中的光源也是一项难以攻克的技术难关,对于深紫外光(DUV)刻,使用的光源波长是193nm,这是光刻机中的一个技术分水岭,芯片发展曾经在193纳米光源停滞了十多年的时间,后来浸没技术缩短波长(原理是在表面镀上一层薄薄的水膜,利用光的折射现象,可以缩短光的波长),加上各项技术的改进,最终193nm光源可以把芯片制程推进到28nm,这也是深紫外光刻的极限。

  
 

  极紫外光刻(EUV)使用波长更短的激光(13.5nm),相对于深紫外光刻,需要重新研发刻蚀材料、光刻胶、刻蚀工艺等等,对精度的要求进一步提高,目前只有荷兰ASML一家公司能制造极紫外光刻机。

  而且西方国家对我国的技术打压是非常狠的,比如2009年的时候,中国上海微电子研发出90纳米的光刻机,在2010年西方国家就解除了90纳米以上的光刻机对中国出口的限制,2015年又解除了65纳米光刻机对中国出口的限制,让中国的光刻机技术发展完全失去市场。

  
 

  在这样的情况下,中国芯片产业的发展举步维艰,光刻机包含的关键技术太多,一时半会我们是绕不过去的;其实中国并不缺乏人才,只不过人才要用到什么领域,需要政策引导才行,想到中国天眼FAST在2018年的一次网上招聘,年薪10万难觅驻地科研人才,让人感慨不已。

   1、硬件
此轮虚拟现实的热潮由Facebook 收购Oculus引起。据了解,国际上主流的VR产品,像Oculus Rift,都是依托于PC端的强大运算能力。随着三星推出Gear VR,智能手机与VR技术相结合的移动VR得到了越来越多的关注,极有可能成为下一个主战场。
近期有4家上市公司陆续推出了自己的VR硬件产品(乐视网,暴风科技,大唐电信和奋达科技),名声最大的当属暴风魔镜。
暴风科技(300431)旗下的暴风魔镜有多家上市公司参股(天音控股,华谊兄弟和爱施德)。暴风魔镜主要是将手机与眼镜盒子相结合,内容主要以移植3D手游为主。相对于国际竞争对手(Facebook,微软,索尼,三星,谷歌等业界大佬),其产品只能算是入门级。
联络互动(002280)携手美国Avegant发布全球首款虚拟现实视网膜眼镜Glyph,拥有虚拟视网膜投射技术的Glyph无疑会使Oculus强有力的竞争对手。值得注意的是,联络互动的全资子公司握有Avegant 21%的股权,一旦升级产品相继问世,联络互动会成为直接受益方。
歌尔声学(002241)是OEM Facebook和Sony两家虚拟现实布局最深公司的唯一产品系统制造商,走在消费级虚拟现实的最前沿。早在两年前,歌尔声学就完成了硬件技术布局,就当前局势来看,作为全球第一的微电声元器件厂商,几乎是没有风险的会享受到虚拟现实概念带来的新订单。
2、光学,摄像设备
VR(虚拟现实)与之前流行的AR(增强现实,像google眼镜),最大的区别在于其无与伦比的沉浸感。基于VR发展路径和技术的稀缺性,我们将从光学元件、摄像头装备和3D呈现三个方面介绍虚拟现实的上游供货商。
光学方面:利达光电(002189)长期耕耘于光学精密器件市场,与多家日本光学厂商深度合作,生产的合色棱镜、TIR棱镜等投影机光学元件全球市场占有率已达20%以上。虽然LCoS技术被认为是虚拟现实候选光学设备,但目前大部分VR硬件依旧使用TIR光学元件。鉴于其市场占有率和技术优势,利达光电有望分享消费级虚拟市场的红利。
摄像头供应链:晶方科技(603005)是中国大陆首家、全球第二大的能为影像传感芯片提供服务的专业封测服务商。影像传感芯片是目前VR硬件的核心元件。
在眼球追踪与视觉呈现方面,虚拟现实与全息手机异曲同工。在笔者看来,已经拥有全息手机相关技术的公司,在虚拟现实方面将有着得天独厚的优势。
易尚展示(002751)在3D扫描成像、虚拟展示技术方面进行了专项研发投入,已成功研发出高效率的全方位3D扫描设备,拥有基于结构光扫描、双目视觉为原理的3D快速扫描及彩色3D模型快速重建技术。值得关注的是,2014年度公司虚拟展示产品已经实现营业收入139.44万元。
欧菲光(002456)给亿思达全息手机提供了带眼球追踪能力的前置广角摄像头,就像之前分析的,眼球追踪是虚拟现实关键的自然交互技术。
3、内容应用
VR概念的IP还没有一个明确的盈利模式,国内团队几乎都还处于招兵买马聚草屯粮的初级阶段。VR硬件还不够完善,相应的软件应用只有部分型软件公司介入。目前相关上市公司多为前期布局,一旦硬件产品得到市场认可,应用市场的火爆应是一触即发、
华闻传媒(000793)投资百万级美元参股黑马兰亭数字,标的公司是一家专注于360度全景视频拍摄的内容制作公司,拥有行业领先的利用无人机航拍全景视频的解决方案,并且在VR影像的软/硬件研发、沉浸式体验及全景视频的后期特效制作上均有显著优势。业内人士称,兰亭数字是国内VR内容制作的领跑者。
美盛文化(002699)旗下子公司拟对广州创幻数码科技有限公司投资2000万元,投资完成后将持有其35%的股权。标的公司是国内二次元与VR、AR结合的先驱者,公司旗下产品超次元(VR、AR领域的内容平台型APP)在二次元垂直细分领域,已获得超过40万注册用户。
除了游戏方面的应用,VR在影视方面的应用是一个潜在的爆点。
岭南园林(002717)的全资子公司恒润科技与英国Holovis签署战略合作框架协议。而Holovis是一家全球领先的感官体验创新及方案供应商,可为客户提供高度专业化的便携式固定球幕影院和全沉浸式3D虚拟现实体验,业务覆盖英国、美国、加拿大、意大利、迪拜等地。未来,恒润科技将向其提供特种影院及主题项目的专业设备、软件和技术支持,Holovis则提供售后服务并全力帮助打开国际市场。
4、后续运营公司
目前涉及虚拟现实的后续运营商数目有限,我们仅列出相关公司的基本信息。
歌华有线):的云平台具有强大的业务支持能力,盘活了420余万台存量机顶盒终端资源,能支持流畅的高清互动、游戏和虚拟现实等应用和虚拟现实等应用,就目前VR的发展趋势来看,其产品还将主要立足于PC和电视端。
东方网力(300367):公司在视频监控管理平台领域市场占有率明显领先,在视频联网与控制、海量信息存储与调用、视频智能算法、视频云计算及存储平台等领域具有明显技术优势,将充分受益于视频时代数据处理能力要求提高的大趋势。
欧比特(300053):收购的铂亚信息拥有智能分析、视觉分析、行为模式识别和数字图像分析技术,可对视频进行改良和分析。公司视频分析技术还将和卫星运营结合,实现卫星大数据的未来。
最后再强调下,由于VR还处于发展初期,市场热度主要集中于硬件和光学设备方面,内容应用与后续运营还未得到关注。虽然虚拟现实的炒作热情依旧高涨,但要实现消费级产品仍有很长的路要走。 芯片概念股,集成电路制造设备的股票,哪个更值得投资

  整个产业链中国底子太差,比如光刻机的生产,现在最高端被荷兰垄断,别人百年技术的沉淀,欧美其他国家半导体产业这么完备了都难望其项背,更不要说才起步的中国,然后其他的晶圆,封装测试等等都还需要时间去沉淀。
这个需要几十年时间
现在中国跟的上的也许只有ic设计一个环节
另外客观的就半导体板块股票的技术面分析而言
 

  
已经是均线空头排列股价处于均线之下的明确下跌趋势,现在投资这种股票,面临的不是盘整就是下跌。
基本面和政策扶持不是股票上涨的根本因素,雄安千年大计,说政策哪一个比不上芯片半导体但你买了结果是什么

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   机械本身就不是一类,各个子类的表现根本就不一样。 世界上最好的光刻机来自荷兰,为什么不是芯片发达的美国

  世界上最顶端的光刻机来自荷兰阿斯麦的极紫外光光刻设备,差不多1.2亿美元一台,还垄断着世界高端光刻机市场,像现在最先进制程的7纳米,有的国家有钱也是买不到的。

  那么为什么这种世界高科技光刻机公司不在美国,而在荷兰呢首先最重要的这种技术并不是美国搞不出来。

  一,是荷兰阿斯麦公司是自世界各国大公司投资的公司,其中大股东就有(美国)的英特尔公司,韩国三星,还有我国的台积电。这样的的好处是集资容易,风险共担,重要的是有美国大股东控制着。

  二,是荷兰阿斯麦生产的光刻设备,一些重要部件来自世界很多国家,比如最重要的光源技术来自美国的一家公司,镜头来自德国等,这里又有美国公司参与控制。

  三,是觉得把这种高科技公司放在荷兰可以更好的垄断这个产业,不使技术外流,一是荷兰是美国的小弟不担心;二是美国国内有反垄断法,如果把这样的公司放美国国内可能会被析分成至少两家公司,这样人才技术就会不集中,研发起来慢,也可能浪费钱,造成产能过剩,而在荷兰就没有这种法律,这样就比较好控制。

  四,是美国掌握着世界芯片最顶端的芯片设计技术,光刻机是为芯片服务,如果美国停止设计高端芯片,那么荷兰的高端光刻机毫无用处,产量也是被美国控制着,不过这种优势美国越来越掌握不住了。

  总的来说世界最高端的光刻机虽然在荷兰,但是被美国控制着。