Поскольку отраслевая цепочка интегральных схем чрезвычайно сложна, существует много недоразумений в отношении цепочки полупроводниковой промышленности. Эта статья посвящена ответам на пять наиболее распространенных недоразумений, связанных с отечественными чипами:
Во-первых, можно ли изготовить чип на литографической машине?
Фактически литография - только одно из семи основных технологических звеньев (литография, травление, осаждение, ионная имплантация, очистка, окисление и контроль) полупроводниковой промышленности. Хотя это одна из самых важных ссылок, она оставляет остальные шесть ссылок. Ни один из них не сработает.
Процесс производства интегральных схем делится на три основных группы. +" четыре маленьких" процессы:
три основных (75%): фотолитография, травление, напыление;
Четыре маленьких (25%): очистка, окисление, обнаружение, ионная имплантация.
В нормальных условиях на фотолитографию приходится 30% инвестиций в оборудование всей производственной линии, и она является одним из трех наиболее важных входных устройств наряду с травильной машиной (25%) и PVD / CVD / ALD (25%). . Чипы можно изготовить на литографической машине. Литография - это только часть процесса изготовления микросхем. Он также нуждается в поддержке со стороны других шести основных начальных технологических устройств, и его важность так же важна, как и литографическая машина.
Во-вторых, что самое актуальное в Китае - создание литографической машины?
На самом деле в Китае немало машин для литографии. Чего не хватает, так это шести других типов технологического оборудования, контролируемого американскими производителями (осаждение, травление, ионная имплантация, очистка, окисление и проверка).
Машины для литографии условно делятся на две категории:
1, машина для глубокой ультрафиолетовой литографии DUV: может готовить чипы от 0,13 мкм до 7 нм;
2. Машина для литографии в крайнем ультрафиолете EUV: подходит для микросхем от 7 до 3 нм.
В нынешних условиях литографические машины 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 не подпадают напрямую под запрет США, но EUV в настоящее время недоступны для покупки.
Как упоминалось в предыдущем отчете, мы полагаем, что производство полупроводников в Китае перейдет от полного внешнего цикла к двухцикловой архитектуре внешнего цикла + внутреннего цикла. Исходя из того факта, что полупроводники представляют собой глобальное разделение труда, внешний цикл означает объединение неамериканских поставщиков оборудования. Это по-прежнему ключевой и реалистичный выбор. Текущая компоновка внешнего оборудования:
1. Станок для литографии: монополизирован европейским ASML и японскими компаниями Nikon и Canon;
2. Оборудование для травления, осаждения, ионной имплантации, очистки, окисления и тестирования: Соединенные Штаты и Япония монополизируют испытательное оборудование, а испытательное оборудование глубоко монополизировано расположенной в США ОАК.
Таким образом, на фоне расширения производства полупроводников в Китае' главным приоритетом для внутреннего и внешнего двойного цикла является использование отечественного производства в сочетании с Европой и Японией для замены нелитографического оборудования, контролируемого Соединенные Штаты. Поэтому, в отличие от большинства людей, нет недостатка в производстве полупроводников в Китае. Литография.
Три," самоисследование" может решить зазор чипа?
Фактически, большинство текущих" саморазвитых" не только не может решить текущий разрыв чипа, но и усугубит нехватку чипа.
Потому что так называемые" саморазвитые" Микросхемы крупных интернет-компаний / производителей автомобилей / производителей мобильных телефонов на самом деле представляют собой всего лишь конструкцию микросхемы, шаг в процессе производства микросхем, а наиболее ответственное производство микросхем - это разница между микросхемами, которых нам не хватает. Сейчас в мире не хватает ядер. Не хватает не дизайна чипа, а самого важного производства чипа ядра.
Теперь производство микросхем собственной разработки в стране увеличит заказы на ленточную печать на фабриках и будет продолжать увеличивать разрыв между спросом и предложением на производственные мощности по производству микросхем. Следовательно, в будущем разрыв в микросхеме может быть решен только заводами-производителями Fab (SMIC, Huahong), заводами IDM (China Resources Micro, Changcun, Changxin), а не" самоисследованием" (конструкция микросхемы).
Условно говоря, порог для дизайна микросхемы относительно невысок, с быстрым запуском и быстрыми результатами. Бизнес-модель похожа на разработку программного обеспечения. Китай уже стал мировым лидером во многих областях проектирования микросхем. Возьмем, к примеру, Huawei HiSilicon: до начала ограниченного производства микросхем HiSilicon по различным конструктивным характеристикам чипов уже входила в число двух лучших в мире.
Так что в поддержке сейчас нуждается область производства микросхем, а не дизайн микросхем (собственной разработки). Без поддержки твердой фабрики fabless - это просто мираж в небе.
Четыре. В настоящее время в Китае не хватает только высокопроизводительных чипов?
На самом деле Китаю не хватает более зрелых технологий. 8 дюймов плотнее 12 дюймов, а 12 дюймов 90/55 нм жестче 7/5 нм.
Зрелое / передовое мастерство очень важно и необходимо. За исключением AP и DRAM в мобильном телефоне, большинство других микросхем - это уже зрелая работа. Микросхемы, необходимые для трамваев, особенно силовые полупроводниковые микросхемы / микроконтроллеры, имеют размер 12 или 8 дюймов.
Для Китая существует не только огромный разрыв между 7/5/3 нм и TSMC в продвинутых процессах, но и больший разрыв отражается в производственной мощности зрелых процессов. Исходя из эквивалентной 8-дюймовой производственной мощности, производственная мощность SMIC составляет всего от 10% до 15% от TSMC. Разрыв по-прежнему огромен и вообще не может удовлетворить внутренний спрос.
Особенно это касается компаний, занимающихся разработкой микросхем на внутреннем рынке, большинство из которых находятся в зрелых технологических узлах, но отсутствуют локальные соответствующие зрелые производственные мощности и соответствие;
CIS / PMIC / Driver Weir, инновационные NOR и MCU Zhaoyi, распознавание отпечатков пальцев Goodix, аналоговая микросхема Shengbang и радиочастота Zhuoshengwei - все это разработанная 12-дюймовая технология (90 ～ 45 нм). ) Вместо так называемого продвинутого процесса 14/10/7/5 нм. Что еще более важно, самые востребованные в настоящее время электромобили и фотоэлектрические инверторы / микроконтроллеры / силовые чипы укомплектованы на 8-дюймовых зрелых производственных мощностях, которые также являются наиболее дефицитным сектором в настоящее время, и дефицит превышает так называемый" расширенный" фишки.
Следовательно, текущий приоритет - не 7/5/3 нм, а сначала сделать зрелый процесс.
5. Китай хочет самостоятельно построить собственную систему полупроводниковой промышленности?
Фактически, полупроводники - это глубоко глобализированная отрасль, и ни одна страна не может добиться полной «локализации».
Текущее глобальное расположение полупроводников:
Полупроводниковое оборудование: США в качестве основы, Европа и Япония в качестве дополнения;
Полупроводниковые материалы: Япония - основной материал, Соединенные Штаты и Европа - дополнительные;
Производство стружки: в основном Китайская провинция Тайвань, а также Южная Корея;
Микросхема памяти: Южная Корея является опорой, США и Япония - дополнением;
Дизайн микросхемы: Соединенные Штаты являются опорой, а материковый Китай - дополнением;
Упаковка и тестирование чипов: Китайская провинция Тайвань является основной, а материковый Китай - дополнительной;
EDA / IP: В основном из США, а также из Европы.
Таким образом, мы видим, что ни одна страна в мире не может охватить всю цепочку полупроводниковой промышленности, поэтому глобальное сотрудничество по-прежнему является основным направлением отрасли.
Однако из-за технологических трений между Китаем и США Китаю необходимо проводить двойной цикл. Другими словами, из предыдущей внешней циркуляции как основной и внутренней циркуляции как вспомогательной, текущей внешней циркуляции как вспомогательной, а внутренней циркуляции как основной.
Поэтому перед лицом ограничений, накладываемых Соединенными Штатами на Китай, наиболее актуальной задачей является замена сильных областей Соединенных Штатов и сделать все возможное, чтобы продолжить внешний цикл за пределами Соединенных Штатов (Европа, Япония и т. Д.). .
Основная технология, в настоящее время контролируемая Соединенными Штатами, сосредоточена в полупроводниковом оборудовании (PVD, инспекция, CVD, машина травления, машина для очистки, ионная имплантация, окисление, эпитаксия, отжиг), кроме литографии, а вторая - это программное обеспечение для разработки EDA.
Напоминание о рисках: риск усиления торговых трений между Китаем и США и геополитической интенсификации; риск внутреннего замещения меньше ожидаемого; риск того, что спрос на полупроводники будет меньше, чем ожидалось.