Fordi den integrerte kretsindustrikjeden er ekstremt kompleks, er det mange misforståelser om halvlederindustrikjeden. Denne artikkelen fokuserer på å svare på de fem vanligste misforståelsene av innenlandske sjetonger:
Kan du lage en chip med en litografimaskin?
Faktisk er litografi bare en av de syv store prosesskoblingene (litografi, etsning, avsetning, ionimplantasjon, rengjøring, oksidasjon og inspeksjon) av halvlederindustrien. Selv om det er en av de viktigste koblingene, forlater den de andre seks koblingene. Ingen av dem vil fungere.
Produksjonsprosessen for integrerte kretser er delt inn i "tre store" + "fire små" prosesser:
tre hovedfag (75%): fotolitografi, etsning, avsetning;
Fire små (25%): rengjøring, oksidasjon, deteksjon, ionimplantasjon.
Under normale omstendigheter står fotolittografi for 30% av investeringen i hele produksjonslinjeutstyret, og det er et av de tre viktigste frontutstyrene sammen med etsemaskinen (25%) og PVD/CVD/ALD (25 %). Sjetonger kan gjøres med en litografimaskin. Litografi er bare en del av chipproduksjonsprosessen. Det trenger også støtte fra andre seks store front-end prosessutstyr, og dens betydning er like viktig som litografimaskinen.
For det andre er det mest presserende i Kina å lage en litografimaskin?
Faktisk mangler Kina ikke litografimaskiner. Det som mangler er de andre seks typer prosessutstyr som kontrolleres av amerikanske produsenter (avsetning, etsning, ionimplantasjon, rengjøring, oksidasjon og inspeksjon).
Litografimaskiner er grovt delt inn i to kategorier:
1, DUV dyp ultrafiolett litografi maskin: kan forberede 0.13um til 7nm chips;
2. EUV ekstrem ultrafiolett litografi maskin: egnet for sjetonger under 7nm til 3nm.
Under den nåværende situasjonen er DUV litografimaskiner ikke begrenset til Kina, og de leveres fortsatt normalt, fordi leverandørene hovedsakelig kommer fra ASML i Europa og Nederland, samt Nikon og Canon i Japan. De er ikke direkte underlagt det amerikanske forbudet, men EUV er for øyeblikket ikke tilgjengelig.
Som nevnt i forrige rapport, tror vi at Kinas halvledere vil skifte fra en full ekstern syklus til en dobbel syklusarkitektur av ekstern syklus + intern syklus. Basert på virkeligheten at halvledere er en global arbeidsdeling, betyr den eksterne syklusen å forene ikke-amerikanske utstyrsleverandører. Det er fortsatt et viktig og realistisk valg. Gjeldende oppsett for frontutstyr er:
1. Litografi maskin: Monopolisert av europeiske ASML og Japans Nikon og Canon;
2. Etsing, avsetning, ionimplantasjon, rengjøring, oksidasjon og testutstyr: USA og Japan monopoliserer testutstyret, og testutstyret er dypt monopolisert av den amerikanske KLA.
Derfor, under bakgrunnen av Kinas halvlederproduksjonsutvidelse, er topp prioritet for den interne og eksterne dobbeltsyklusen å stole på hjemmeprodusert og kombinert med Europa og Japan for å erstatte det ikke-litografiske utstyret som kontrolleres av USA. Derfor, i motsetning til de fleste forstår, er det ingen mangel på kinesisk halvlederproduksjon. litografi.
Tre, "selvforskning" kan løse chipgapet?
Faktisk kan det meste av den nåværende "selvutviklede" ikke bare løse det nåværende chipgapet, men vil forverre chipmangelen.
Fordi de såkalte "selvutviklede" sjetongene til store Internett-selskaper / bilprodusenter / mobiltelefonprodusenter faktisk bare er utformingen av brikken, et skritt i chipproduksjonsprosessen, og den mest kritiske chipproduksjonen er forskjellen mellom chipproduktene vi mangler. Nå mangler verden kjerner. Det som mangler er ikke chipdesign, men den viktigste kjernebrikkeproduksjonen.
Nå vil landets selvutviklede chips øke båndordrene fra fabs, og vil fortsette å øke gapet mellom tilbud og etterspørsel etter chipstøperikapasitet. Derfor kan chipgapet i fremtiden bare løses av Fab-produksjonsanlegg (SMIC, Huahong), IDM-planter (China Resources Micro, Changcun, Changxin), i stedet for "selvforskning" (chipdesign).
Relativt sett er terskelen for chipdesign relativt lav, med rask oppstart og raske resultater. Forretningsmodellen ligner på programvareutvikling. Kina har allerede ledet verden i mange chip design fabless felt. Ta Huawei HiSilicon som et eksempel, før det begrensede chipstøperiet , HiSilicons forskjellige chipdesignfunksjoner er allerede blant de to beste i verden.
Så det som trenger støtte nå er feltet chipproduksjon, ikke chipdesign (selvutviklet). Uten støtte fra et solidt fab-støperi er fabless bare en mirage på himmelen.
Fire. For tiden mangler Kina bare high-end sjetonger?
Faktisk er det Kina mangler mer moden teknologi. 8-tommers er strammere enn 12-tommers, og 12-tommers 90/55nm er strammere enn 7/5nm.
Eldre/avansert håndverk er svært viktig og uunnværlig. Bortsett fra AP og DRAM i en mobiltelefon, er de fleste av de andre sjetongene modent håndverk. Sjetongene som trengs for trikker, spesielt kraft halvlederbrikker / MCU-brikker, er modne 12 tommer eller 8 tommer.
For Kina er det ikke bare et stort gap mellom 7/5/3nm og TSMC i den avanserte prosessen, men det større gapet gjenspeiles i produksjonskapasiteten til modne prosesser. Basert på tilsvarende 8-tommers produksjonskapasitet er SMIC sin produksjonskapasitet bare 10% til 15% av TSMC-er. Gapet er fortsatt stort og kan ikke møte innenlandsk etterspørsel i det hele tatt.
Spesielt innenlandske chip design børsnoterte selskaper, de fleste av dem er i modne prosessnoder, men det er ingen lokal matchende moden støperi kapasitet og matchende;
Weir deler CIS/PMIC/Driver, Zhaoyis innovative NOR og MCU, Goodix' fingeravtrykkgjenkjenning, Shengbangs analoge IC og Zhuoshengweis radiofrekvens er alle i 12-tommers moden teknologi (90 ~ 45nm). ) I stedet for den såkalte avanserte prosessen 14/10/7/5nm. Enda viktigere er at trikkene og de fotovoltaiske vekselretterne/MCU/power chipsene som for tiden er mest etterspurt, alle fullføres på 8-tommers moden produksjonskapasitet. Dette er også den mest knappe sektoren for tiden, og knappheten overstiger de såkalte "avanserte" sjetongene.
Derfor er gjeldende prioritet ikke 7/5/3nm, men å gjøre en moden prosess først.
5. Kina ønsker å bygge sitt eget halvlederindustrisystem uavhengig?
Faktisk er halvledere en dypt globalisert industri, og ingen land kan oppnå fullstendig "lokalisering".
Den gjeldende globale utformingen av halvledere er:
Halvlederutstyr: USA som bærebjelke, Europa og Japan som supplement;
Halvledermaterialer: Japan er hovedmaterialet, og USA og Europa er supplert;
Chip støperi: Hovedsakelig Taiwan-provinsen i Kina, supplert med Sør-Korea;
Minnebrikke: Sør-Korea er bærebjelken, USA og Japan er tillegget;
Chip design: USA er bærebjelken, og det kinesiske fastlandet er tillegget;
Chip emballasje og testing: Taiwan-provinsen i Kina er den viktigste, og fastlands-Kina er et supplement;
EDA/IP: Hovedsakelig fra USA, supplert med Europa.
Derfor kan vi se at ingen land i verden kan dekke hele halvlederindustrikjeden, så globalt samarbeid er fortsatt hovedstrømmen i bransjen.
På grunn av den teknologiske friksjonen mellom Kina og USA er det imidlertid nødvendig for Kina å gjennomføre en dobbel syklus. Det vil si, fra forrige ytre sirkulasjon som hoved og indre sirkulasjon som hjelpemiddel, dagens ytre sirkulasjon som hjelpe- og indre sirkulasjon som hovedsirkulasjon.
Derfor, i møte med USAs begrensninger på Kina, er den mest presserende oppgaven å erstatte de sterke områdene i USA, og gjøre vårt beste for å fortsette den eksterne syklusen utenfor USA (Europa, Japan, etc.).
Kjerneteknologien som for tiden styres av USA er konsentrert i halvlederutstyr (PVD, inspeksjon, CVD, etsemaskin, rengjøringsmaskin, ionimplantasjon, oksidasjon, epitaxy, annealing) annet enn litografi, og den andre er EDA-utviklingsprogramvare.
Risikopåminnelse: risikoen for økt handelsfriksjon i Sino-USA og geopolitisk intensivering; risikoen for innenlandsk substitusjon er mindre enn forventet; risikoen for at halvleder nedstrøms etterspørselen er mindre enn forventet.