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起底華為“造”芯版圖

回想起華為 2019 年剛剛被美國製裁時,“華為為什麼不能自己造晶片?”成為了很多消費者瞭解半導體行業的契機。

那麼華為真的不能造晶片嗎?此前曾有媒體爆料稱,華為將在湖北武漢建造晶圓廠,最快會在 2022 年投產。本月初,原工信部部長、中國工業經濟聯合會會長李毅中稱:“華為有志於打造自己的晶片製造線,我們應該理解和支援它!”

雖然華為沒有迴應自己造芯的傳聞,但越來越多的跡象證明,華為正在逐漸從晶片設計步入上游供應鏈,佈局晶片製造。

如果華為要自己造晶片,且做到供應鏈自主可控,其投資佈局又進行到哪一步了呢?

從 2019 年至今,華為旗下的哈勃科技投資有限公司(以下簡稱“華為哈勃”)已經密集投資了 45 家企業,其中接近 40 家都是晶片廠商或半導體供應鏈玩家。本文將聚焦於 EDA、半導體材料及裝置等國產替代的關鍵瓶頸,起底華為哈勃在這些領域進行了怎樣的投資佈局。

▲ 華為造芯版圖整理

01.設計工具自主,投資 4 家國產 EDA 廠商

晶片產業鏈大致可以分為設計、製造、封測三大環節,在每一個環節中,都有著美國企業的身影,這也是美國製裁華為的底氣。

以設計為例,雖然華為海思的技術實力很強,麒麟系列的晶片效能也可以和高通的驍龍晶片一較高下,但是在 EDA 領域,新思科技(Synopsys)、楷登電子(Cadence)和西門子 Mentor Graphics 三家公司基本壟斷了整個 EDA 市場。於是,EDA 也成為了華為重點佈局的領域。

華為哈勃在這一領域佈局了湖北九同方微電子有限公司、上海阿卡思微電子技術有限公司、無錫飛譜電子資訊科技有限公司和上海立芯軟體科技有限公司 4 家企業。

▲ 華為哈勃投資 EDA 企業

具體來說,九同方成立於 2011 年,主要專注於射頻 EDA 系列軟體,其九同方 eRF 是目前唯一現實可用的國產射頻電路模擬工具。此外,九同方還有支援 7nm 工藝的電磁場模擬工具 eWave、無源器件建模工具 ePCD 等產品。九同方的創始人、董事長萬波和首席技術官劉民慶都曾在 Cadence 任職,劉民慶還獲得過國際 EDA 最高榮譽獎。

飛譜電子成立於 2014 年,其產品大多基於其電磁場核心演算法。射頻及微波 IC 領域,飛譜電子 Rainbow EM Studio 夠快速計算各種射頻/微波部件的電磁特性,提取 S 引數、傳輸特徵等設計引數,優化部件的效能指標。

立芯科技僅僅成立 1 年,專注於物理設計和邏輯綜合等 EDA 工具開發。根據官網資訊,立芯科技的創始團隊由矽谷歸國的工業界專家、學術界科學家和資深技術開發人員組成。目前,立芯科技在上海、福州分別設有研發中心。

阿卡思微電子也於 2020 年建立,其核心團隊也來自 Cadence、Synopsys、Xilinx 等海外頭部廠商,目前推出了 2 款邏輯驗證產品 AveMC 自動化驗證工具軟體和 AveCEC 等價驗證工具軟體。其創始人均曾工作與矽谷 EDA 和世界 500 強晶片公司,發表論文超過 30 篇。

02.破局光刻,材料、裝置兩手抓

在晶片製造環節,先進製程工藝的難度已經被大眾所熟知。但除了製程工藝,半導體材料和裝置也是卡住國產晶片脖子的兩大關鍵領域。

眾多半導體材料中,技術難度和門檻最高的就是光刻膠,被稱為半導體材料皇冠上的明珠。華為哈勃花費 3 億元入股徐州博康資訊化學品有限公司,創下了其最高投資金額記錄,也側面映證了光刻膠的重要性。

徐州博康成立於 2010 年,其光刻膠產品線涵蓋 193nm/248nm 光刻膠單體、193nm/248nm 光刻膠、G 線/I 線光刻膠、電子束光刻膠等。光刻膠單體對是光刻膠的一種成分,能夠對光刻膠內部的化學物反應有調節作用。

徐州博康是國內最早量產光刻膠單體的企業,此前曾是幾大海外光刻膠巨頭的原材料供應商。隨後,徐州博康以光刻膠單體為基礎,通過十餘年的研發在光刻膠以及樹脂材料領域取得了突破。

▲ 半導體光刻膠與對應晶片製程

而在裝置領域,華為哈勃投資了北京科益虹源光電技術有限公司和寧波潤華全芯微電子裝置有限公司。

科益虹源由亦莊國投、中國科學院微電子所、國科科儀等在 2016 年共同出資建立,是國內少數具備高階準分子鐳射技術自主研究和產品化能力的公司,也是上海微電子光刻機的光源供應商。

全芯微電子同樣建立於 2016 年,主要經營新型電子器件生產裝置,裝置可應用於化合物半導體、濾波器、LED、IGBT、晶圓級封裝等領域。其主要產品有勻膠顯影機、去膠剝離機、單晶圓清洗機、單片溼法刻蝕機等。

▲ 華為哈勃投資的半導體制造裝置、器件與材料企業

03.封測投資較少,入股首家大陸探針卡廠商

封測也就是封裝和測試,在這一領域中國封測企業發展較為良好,中國臺灣地區日月光、大陸長電科技全球市場份額排名分別為第一名和第三名。大陸地區的通富微電、華天科技等也是行業重要玩家。

在這一領域,華為也沒有直接投資封測廠商,而是將目光轉向封測領域的裝置、材料供應商。

具體來說,華為哈勃投資了上海本諾電子材料有限公司、深圳中科飛測科技股份有限公司和強一半導體(蘇州)有限公司。

▲ 華為哈勃投資的封測裝置器件及材料廠商

本諾電子是專業提供電子級粘合劑產品和解決方案的生產商,成立於 2009 年,其 ExBond 晶片貼上膠和電子組裝膠已經廣泛應用於電子封裝市場。本諾電子導電膠主要應用於晶片和基板的粘接,也就是將單顆晶片從切割好的晶圓上取下,並安置在基板對應的 die flag 上時,連線基板和晶片的材料。

中科飛測主營業務為光學檢測裝置,由中科院微電子所和海外留學歸國創業團隊共同創建於 2014 年,其產品有三維形貌量測系統 SKYVERSE-900 系列、表面缺陷檢測系統 SPRUCE 系列、智慧視覺缺陷檢測系統 BIRCH 系列、3C 電子行業精密加工玻璃手機外殼檢測系統 TOTARA 系列等。

中科飛測官網顯示,其產品已經獲得國內多家封測廠商的裝置驗收及批量訂單,填補了國內積體電路封裝檢測裝置在高階市場的空白。

▲ 中科飛測總部生產基地(來源:中科飛測官網)

此外,華為哈勃還投資了強一半導體,該企業 2015 年成立,是中國大陸首家實現自主設計探針卡的廠商。探針卡是半導體檢測裝置的核心部件,佔據了檢測裝置成本的 70% 以上,此前一直被外國廠商壟斷。

04.有海外巨頭工作經歷和學術背景的創始團隊更受青睞

目前看來,華為哈勃在晶片上游環節的佈局主要集中在 EDA 工具、光刻膠、光刻機零部件、檢測裝置核心部件等領域。很多企業雖然並非行業龍頭,也沒有上市,但在技術上有著自己的獨特之處,是細分領域中的重要新興力量。

如果聚焦這些企業的創始人背景,也可以發現華為哈勃在晶片上游的佈局中,更青睞那些具有學術背景或海外歸國的創業公司。

在 EDA 領域,這一特徵則格外明顯。九同方、阿卡思微電子和立芯科技的創始團隊都具有海外巨頭工作背景。

此外,科益虹源、中科飛測等企業則出自中科院微電子所,有著學術背景。

05.結語:聚焦細分領域華為或向 IDM 模式發展

通過投資這些“專而精”的企業,華為既加速了這些細分領域玩家的發展,也保障了許多關鍵造芯環節的自主可控。

同時,雖然華為距離造芯供應鏈自主可控還有很遠的距離,但隱隱能夠看出一條貫通設計、製造、封測三大環節的晶片供應鏈。一旦這條供應鏈合圍,華為或將向 IDM 模式發展,獲得自主晶片製造的能力。

參考信源:《華懋科技子公司徐州博康爭做光刻膠“大廚”》金融界、《三年投資 40 家晶片公司,華為哈勃要做什麼》財經十一人