Поскольку цепь индустрии интегральных схем чрезвычайно сложна, существует много недоразумений о цепочке полупроводниковой промышленности. Эта статья посвящена ответу на пять наиболее распространенных недоразумений отечественных чипов:
Во-в-одном, можете ли вы сделать чип с помощью литографического аппарата?
Фактически, литография является лишь одним из семи основных технологических звеньев (литография, травление, осаждение, имплантация ионов, очистка, окисление и инспекция) полупроводниковой промышленности. Хотя это одно из самых важных звеньев, оно оставляет остальные шесть ссылок. Ни один из них не будет работать.
Процесс производства интегральных микросхем делится на «три основных» + «четыре малых» процесса:
три основных (75%): фотолитография, травление, осаждение;
Четыре маленьких (25%): очистка, окисление, обнаружение, ионный имплантация.
В нормальных условиях фотолитография составляет 30% инвестиций во все оборудование производственной линии, и это одно из трех наиболее важных фронтального оборудования наряду с офортной машиной (25%) и PVD/CVD/ALD (25%). Чипы могут быть изготовлены с помощью литографического аппарата. Литография является лишь одной частью процесса производства чипов. Он также нуждается в поддержке других шести основных технологических машин, и его важность так же важна, как и литографическая машина.
Во-вторых, самое срочное в Китае – это создание литографического аппарата?
На самом деле, Китай не является недостатком в литографических машинах. Чего не хватает, так это других шести типов технологического оборудования, контролируемого американскими производителями (осаждение, травление, ионная имплантация, очистка, окисление и инспекция).
Литографические аппараты условно делятся на две категории:
1, DUV глубокая ультрафиолетовая литография: может готовить чипы от 0,13 мкм до 7 нм;
2. Аппарат экстремальной ультрафиолетовой литографии EUV: подходит для чипов ниже 7 нм до 3 нм.
В нынешних условиях литографические аппараты DUV не ограничиваются Китаем, и они по-прежнему поставляются в обычном режиме, потому что поставщики в основном поступают из ASML в Европе и Нидерландах, а также Nikon и Canon в Японии. Они напрямую не подпадают под запрет США, но EUV в настоящее время недоступен.
Как упоминалось в предыдущем докладе, мы считаем, что полупроводники Китая перейдут от полного внешнего цикла к двухцикловой архитектуре внешнего цикла + внутреннего цикла. Исходя из того, что полупроводники являются глобальным разделением труда, внешний цикл означает объединение неамериканских поставщиков оборудования. Это по-прежнему ключевой и реалистичный выбор. Текущая компоновка фронтеневого оборудования:
1. Литографическая машина: монополизирована европейским ASML и японскими Nikon и Canon;
2. Офорт, осаждение, ионные имплантация, очистка, окисление и испытательное оборудование: Соединенные Штаты и Япония монополизируют испытательное оборудование, а испытательное оборудование глубоко монополизировано американской ОАК.
Поэтому на фоне расширения производства полупроводников в Китае главным приоритетом для внутреннего и внешнего двойного цикла является опора на отечественное производство и в сочетании с Европой и Японией для замены нелитографического оборудования, контролируемого Соединенными Штатами. Поэтому, в отличие от понимания большинства людей, недостатка в китайском производстве полупроводников нет. литография.
В-третих, «самоисследования» могут решить пробел в чипе?
На самом деле, большинство нынешних «саморазработающихся» не только не смогут решить текущий разрыв чипа, но и усугубят дефицит чипов.
Потому что так называемые «самостоятельно разработанные» чипы крупных интернет-компаний / производителей автомобилей / производителей мобильных телефонов на самом деле являются только дизайном чипа, шагом в процессе производства чипов, и наиболее важным производством чипов является разница между чип-продуктами, которых нам не хватает. Сейчас в мире не хватает ядер. Чего не хватает, так это не дизайна чипа, а самого важного производства чипов ядра.
Теперь самостоятельно разработанные чипы страны увеличат заказы на ленточный выход от фабрик и будут продолжать увеличивать разрыв между спросом и предложением на мощности по литейной фабрике чипов. Поэтому в будущем разрыв в чипах может быть решен только заводами-производителями Fab (SMIC, Huahong), заводами IDM (China Resources Micro, Changcun, Changxin), а не «самоисследованиями» (дизайн чипа).
Условно говоря, порог для проектирования чипов относительно низок, с быстрым запуском и быстрыми результатами. Бизнес-модель похожа на разработку программного обеспечения. Китай уже лидирует в мире во многих областях чипов. Возьмем Huawei HiSilicon в качестве примера, до ограниченного литейного цеха чипов различные сильные стороны чипа HiSilicon уже входят в число двух лучших в мире.
Таким образом, то, что нуждается в поддержке сейчас, - это область производства чипов, а не дизайн чипов (самостоятельно разработанный). Без поддержки солидного литейного манежа, fabless - это просто мираж в небе.
Четыре. В настоящее время в Китае не хватает только высококлассных чипов?
На самом деле, Китаю не хватает более зрелых технологий. 8-дюймовый плотнее, чем 12-дюймовый, а 12-дюймовый 90/55 нм плотнее, чем 7/5 нм.
Зрелое / передовое мастерство очень важно и незаменимо. За исключением AP и DRAM в мобильном телефоне, большинство других чипов являются зрелым мастерством. Чипы, необходимые для трамваев, особенно силовые полупроводниковые чипы / чипы MCU, имеют зрелые 12 дюймов или 8 дюймов.
Для Китая существует не только огромный разрыв между 7/5/3 нм и TSMC в продвинутом процессе, но и больший разрыв отражается на производственных мощностях зрелых процессов. Исходя из эквивалентной 8-дюймовой производственной мощности, производственная мощность SMIC составляет всего 10-15% от TSMC. Разрыв по-прежнему огромен и вообще не может удовлетворить внутренний спрос.
Особенно отечественные компании, зарегистрированные на разработке чипов, большинство из них находятся в зрелых технологических узлах, но нет локального соответствия зрелых литейных мощностей и соответствия;
CIS/PMIC/Driver от Weir, инновационный NOR и MCU от Zhaoyi, распознавание отпечатков пальцев Goodix, аналоговая ИС Shengbang и радиочастота Zhuoshengwei - все это в 12-дюймовой зрелой технологии (90 ~ 45 нм). ) Вместо так называемого 14/10/7/5 нм продвинутого процесса. Что еще более важно, трамваи и фотоэлектрические инверторы / микроконтроллеры / чипы питания, которые в настоящее время наиболее востребованы, все завершены на 8-дюймовых зрелых производственных мощностях. Это также самый дефицитный сектор в настоящее время, а дефицит превышает так называемые «продвинутые» чипы.
Поэтому в настоящее время приоритетом является не 7/5/3 нм, а сначала сделать зрелый процесс.
5. Китай хочет самостоятельно построить собственную систему полупроводниковой промышленности?
По сути, полупроводники являются глубоко глобализированной отраслью, и ни одна страна не может добиться полной «локализации».
Текущая глобальная компоновка полупроводников такова:
Полупроводниковое оборудование: Соединенные Штаты в качестве опоры, Европа и Япония в качестве дополнения;
Полупроводниковые материалы: Япония является основным материалом, а Соединенные Штаты и Европа дополняются;
Литейный литейный: в основном китайская провинция Тайвань, дополненная Южной Кореей;
Чип памяти: Южная Корея является основой, США и Япония являются дополнением;
Дизайн чипа: Соединенные Штаты являются основой, а материковый Китай является дополнением;
Упаковка и тестирование чипов: китайская провинция Тайвань является основной, а материковый Китай - дополнением;
EDA/IP: В основном из Соединенных Штатов, дополненных Европой.
Таким образом, мы видим, что ни одна страна в мире не может охватить всю цепочку полупроводниковой промышленности, поэтому глобальное сотрудничество по-прежнему является мейнстримом отрасли.
Однако из-за технологических трений между Китаем и США Китаю необходимо провести двойной цикл. То есть от предыдущей внешней циркуляции как основной и внутренней циркуляции как вспомогательной, текущей внешней циркуляции как вспомогательной и внутренней циркуляции как основной.
Поэтому в условиях ограничений СОЕДИНЕННЫХ Штатов в отношении Китая наиболее актуальной задачей является замена сильных территорий Соединенных Штатов и сделать все возможное для продолжения внешнего цикла за пределами Соединенных Штатов (Европа, Япония и т. Д.).
Основная технология, в настоящее время контролируемая Соединенными Штатами, сосредоточена в полупроводниковом оборудовании (PVD, инспекция, CVD, травильная машина, очистительная машина, ионная имплантация, окисление, эпитаксия, отжиг), кроме литографии, а другое - программное обеспечение для разработки EDA.
Напоминание о рисках: риск усиления китайско-американских торговых трений и усиления геополитики; риск внутреннего замещения будет меньше, чем ожидалось; риск того, что спрос на полупроводники будет меньше, чем ожидалось.