Koska integroitu piiriteollisuusketju on erittäin monimutkainen, puolijohdeteollisuuden ketjussa on monia väärinkäsityksiä. Tässä artikkelissa keskitytään vastaamaan viiteen yleisintä kotimaisten sirujen väärinkäsitystä:
Yksi, voitko tehdä sirun litografiakoneella?
Itse asiassa litografia on vain yksi puolijohdeteollisuuden seitsemästä tärkeimmästä prosessilinkistä (litografia, etsografia, laskeuma, ioni-implantaatio, puhdistus, hapettumista ja tarkastus). Vaikka se on yksi tärkeimmistä linkeistä, se jättää kuusi muuta linkkiä. Mikään niistä ei toimi.
Integroitujen piirien valmistusprosessi on jaettu "kolmeen suureen" + "neljään pieneen" prosessiin:
kolme pääainetta (75 %): valolitografia, etsing, laskeuma;
Neljä pientä (25%): puhdistus, hapettumista, havaitsemista, ioni-implantaatiota.
Normaalioloissa valolitografian osuus investoinnista koko tuotantolinjan laitteisiin on 30 prosenttia, ja se on yksi kolmesta tärkeimmästä etupään laitteista etsing-koneen rinnalla (25 %) ja PVD/CVD/ALD (25 %). Sirut voidaan tehdä litografiakoneella. Litografia on vain yksi osa sirunvalmistusprosessia. Se tarvitsee myös kuuden muun suuren etuosan prosessilaitteisen tuen, ja sen merkitys on yhtä tärkeä kuin litografiakoneen.
Toiseksi, kiireellisin asia Kiinassa on luoda litografiakone?
Itse asiassa Kiinassa ei ole pulaa litografiakoneista. Lisäksi puuttuu kuusi muuta amerikkalaisten valmistajien valvomaa prosessilaitetyyppiä (laskeuma, etskutus, ioni-implantaatio, puhdistus, hapettumista ja tarkastus).
Litografiakoneet on jaettu karkeasti kahteen luokkaan:
1, DUV syvä ultravioletti litografia kone: voi valmistaa 0.13um 7nm sirut;
2. EUV äärimmäinen ultravioletti litografia kone: sopii siruja alle 7nm - 3nm.
Nykytilanteessa DUV-litografiakoneet eivät rajoitu Kiinaan, ja niitä toimitetaan edelleen normaalisti, koska toimittajat tulevat pääasiassa ASML:stä Euroopasta ja Alankomaista sekä Nikonista ja Canonista Japanista. Niitä ei suoraan sovelleta Yhdysvaltojen kieltoon, mutta EUV ei ole tällä hetkellä saatavilla.
Kuten edellisessä raportissa mainittiin, uskomme, että Kiinan puolijohteet siirtyvät täydestä ulkoisesta syklistä ulkoisen syklin ja sisäisen syklin kaksoissykliarkkitehtuuriin. Sen todellisuuden perusteella, että puolijohteet ovat maailmanlaajuinen työnjako, ulkoinen sykli tarkoittaa muiden kuin yhdysvaltalaisten laitemyyjien yhdistämistä. Se on edelleen keskeinen ja realistinen valinta. Nykyinen etuosan varusteasettelu on:
1. Litografiakone: Eurooppalaisen ASML:n sekä Japanin Nikonin ja Canonin monopolisoima;
2. Etsing-, laskeuma-, ioni-implantointi-, puhdistus-, hapetus- ja testauslaitteet: Yhdysvallat ja Japani monopolisoivat testauslaitteet, ja amerikkalainen UCK monopolisoi testauslaitteet syvästi.
Tämän vuoksi Kiinan puolijohdetuotannon laajentamisen vuoksi sisäisen ja ulkoisen kaksoissyklin ensisijaisena tavoitteena on luottaa siihen, että kotimaassa tuotetut ja yhdistetyt laitteet, jotka on yhdistetty Eurooppaan ja Japaniin, korvaavat Yhdysvaltojen hallitsemat ei-litografiset laitteet. Siksi, toisin kuin useimmat ihmiset ymmärtävät, kiinalaisesta puolijohdevalmistuksesta ei ole pulaa. litografia.
Kolme: "Itsetutkimus" voi ratkaista sirukuilun?
Itse asiassa suurin osa nykyisestä "itse kehittyneestä" ei vain pysty ratkaisemaan nykyistä siruaukkoa, vaan pahentaa sirupulaa.
Koska suurten Internet-yhtiöiden / autonvalmistajien / matkapuhelinvalmistajien niin kutsutut "itse kehitetyt" sirut ovat itse asiassa vain sirun suunnittelua, askel sirujen valmistusprosessissa, ja kriittisin siruvalmistus on ero puuttuvan sirutuotteiden välillä. Nyt maailmalla on pulaa ytimistä. Se, mitä puuttuu, ei ole sirusuunnittelu, vaan tärkein ydinsirujen valmistus.
Nyt kansakunnan itse kehittämät sirut lisäävät tarujen teippitilauksia ja kasvattavat edelleen siruvalimokapasiteetin tarjonnan ja kysynnän välistä kuilua. Siksi siruvaje voidaan tulevaisuudessa ratkaista vain Fabin tuotantolaitoksilla (SMIC, Huahong), IDM-tehtailla (China Resources Micro, Changcun, Changxin) eikä "itsetutkimuksella" (sirusuunnittelu).
Suhteellisesti ottaen sirusuunnittelun kynnys on suhteellisen matala, nopea käynnistys ja nopeat tulokset. Liiketoimintamalli muistuttaa ohjelmistokehitystä. Kiina on jo johtanut maailmaa monilla sirusuunnittelun fabless-aloilla. Otetaan esimerkiksi Huawei HiSilicon, ennen rajoitettua siruvalimoa, HiSiliconin erilaiset sirusuunnitteluominaisuudet ovat jo maailman kahden parhaan joukossa.
Tukea tarvitaan siis nyt siruvalmistuksen alalla, ei sirusuunnittelussa (itse kehitetty). Ilman vankan upean vaimon tukea fabless on vain kangastus taivaalla.
Neljä. Tällä hetkellä Kiinasta puuttuu vain huippuluokan pelimerkkejä?
Itse asiassa Kiinasta puuttuu kypsempää teknologiaa. 8 tuumaa on tiukempi kuin 12 tuumaa, ja 12 tuuman 90/55nm on tiukempi kuin 7/5nm.
Kypsä/kehittynyt käsityötaito on erittäin tärkeää ja välttämätöntä. Ap: ta ja DRAM: ta lukuun ottamatta matkapuhelimessa suurin osa muista siruista on kypsää käsityötä. Raitiovaunuissa tarvittavat sirut, erityisesti teho puolijohdirut / MCU-sirut, ovat kypsiä 12 tuumaa tai 8 tuumaa.
Kiinan osalta 7/5/3nm:n ja TSMC:n välillä ei ole vain valtava kuilu edistyneessä prosessissa, vaan suurempi kuilu näkyy kypsien prosessien tuotantokapasiteetissa. Vastaavan 8 tuuman tuotantokapasiteetin perusteella SMIC:n tuotantokapasiteetti on vain 10–15 prosenttia TSMC:n tuotantokapasiteetista. Ero on edelleen valtava, eikä se pysty vastaamaan lainkaan kotimaiseen kysyntään.
Erityisesti kotimaiset sirusuunnittelun pörssiyhtiöt, useimmat niistä ovat kypsissä prosessis solmuissa, mutta paikallista vastaavaa kypsäävalimokapasiteettia ja vastaavuutta ei ole;
Weirin osakkeet CIS/PMIC/Driver, Zhaoyin innovatiivinen NOR ja MCU, Goodixin sormenjälkitunnistus, Shengbangin analoginen IC ja Zhuoshengwein radiotaajuus ovat kaikki 12 tuuman kypsässä tekniikassa (90~45nm). ) Niin kutsutun 14.10.2019/7/5nm edistyneen prosessin sijaan. Vielä tärkeämpää on, että tällä hetkellä eniten kysytyt raitiovaunut ja aurinkosähköinvertterit/MCU/power chips valmistuvat kaikki 8 tuuman kypsällä tuotantokapasiteetilla. Tämä on myös tällä hetkellä niukin ala, ja niukkuus ylittää niin sanotut "kehittyneet" pelimerkit.
Siksi nykyinen prioriteetti ei ole 7/5/3nm, vaan tehdä ensin kypsä prosessi.
5. Kiina haluaa rakentaa itsenäisesti oman puolijohdeteollisuusjärjestelmänsä?
Itse asiassa puolijohteet ovat syvästi globalisoitunut teollisuus, eikä mikään maa voi saavuttaa täydellistä "lokalisointia".
Puolijohteet ovat tällä hetkellä maailmanlaajuisesti:
Puolijohdelaitteet: Yhdysvallat päärakennuksena, Eurooppa ja Japani lisäravinteena;
Puolijohdemateriaalit: Japani on tärkein materiaali, ja Yhdysvaltoja ja Eurooppaa täydennetään;
Siruvalimo: Pääasiassa Taiwanin maakunta, täydennettynä Etelä-Korealla;
Muistisiru: Etelä-Korea on keskus, Yhdysvallat ja Japani ovat täydennys;
Sirusuunnittelu: Yhdysvallat on keskus, ja Kiinan manner on täydennys;
Sirupakkaukset ja testaus: Taiwanin Kiinan maakunta on tärkein, ja Manner-Kiina on täydennys;
EDA/IP: Pääasiassa Yhdysvalloista, täydennettynä Euroopalla.
Siksi voimme nähdä, että mikään maailman maa ei pysty kattamaan koko puolijohdeteollisuuden ketjua, joten maailmanlaajuinen yhteistyö on edelleen alan valtavirtaa.
Kiinan ja Yhdysvaltojen välisen teknologisen kitkan vuoksi Kiinan on kuitenkin suoritettava kaksinkertainen sykli. Eli edellisestä ulkoverenkierrosta pää- ja sisäkierrona apuna, nykyisestä ulkoveren kierrosta apuna ja sisäistä verenkiertoa pääasiassa.
Näin ollen Yhdysvaltojen Kiinalle asettamien rajoitusten vuoksi kiireellisin tehtävä on korvata Yhdysvaltojen vahvat alueet ja tehdä parhaamme ulkoisen syklin jatkamiseksi Yhdysvaltojen ulkopuolella (Eurooppa, Japani jne.).
Yhdysvaltojen tällä hetkellä hallitsema ydinteknologia on keskittynyt muihin puolijohdelaitteisiin (PVD, tarkastus, CVD, etsing-kone, puhdistuskone, ioni-implantaatio, hapetus, epitaksia, hehkutus) kuin litografiaan, ja toinen on EDA-kehitysohjelmisto.
Riskimuistutus: Kiinan ja Yhdysvaltojen kaupan kitkan lisääntymisen ja geopoliittisen voimistumisen riski; riski, että kotimainen korvaus on odotettua pienempi; puolijohteinen kysyntä tuotantoketjun loppupäässä on odotettua pienempi.