Como a cadeia integrada da indústria de circuitos é extremamente complexa, há muitos mal-entendidos sobre a cadeia da indústria de semicondutores. Este artigo se concentra em responder aos cinco equívocos mais comuns dos chips domésticos:
Primeiro, você pode fazer um chip com uma máquina de litografia?
Na verdade, a litografia é apenas um dos sete principais elos de processo (litografia, gravura, deposição, implantação de íons, limpeza, oxidação e inspeção) da indústria de semicondutores. Embora seja um dos links mais importantes, ele deixa os outros seis links. Nenhum deles vai funcionar.
O processo de fabricação de circuitos integrados é dividido em "três grandes" + "quatro pequenos":
três maiores (75%): fotolitografia, gravação, depoimento;
Quatro pequenos (25%): limpeza, oxidação, detecção, implantação de íons.
Em circunstâncias normais, a fotolitografia é responsável por 30% do investimento em toda a linha de produção, sendo um dos três equipamentos front-end mais importantes ao lado da máquina de gravação (25%) e PVD/CVD/ALD (25%). Chips podem ser feitos com uma máquina de litografia. A litografia é apenas uma parte do processo de fabricação de chips. Também precisa do apoio de outros seis grandes equipamentos de processo front-end, e sua importância é tão importante quanto a máquina de litografia.
Segundo, a coisa mais urgente na China é criar uma máquina de litografia?
Na verdade, a China não tem falta de máquinas de litografia. O que falta são os outros seis tipos de equipamentos de processo controlados pelos fabricantes americanos (deposição, gravura, implantação de íons, limpeza, oxidação e inspeção).
As máquinas de litografia são divididas em duas categorias:
1, DUV máquina de litografia ultravioleta profunda: pode preparar chips de 0,13um a 7nm;
2. Máquina de litografia ultravioleta extrema EUV: adequada para chips abaixo de 7nm a 3nm.
Nas circunstâncias atuais, as máquinas de litografia DUV não estão restritas à China, e ainda estão sendo fornecidas normalmente, porque os fornecedores vêm principalmente da ASML na Europa e nos Países Baixos, bem como nikon e canon no Japão. Eles não estão diretamente sujeitos à proibição dos EUA, mas o EUV não está disponível no momento.
Como mencionado no relatório anterior, acreditamos que os semicondutores da China passarão de um ciclo externo completo para uma arquitetura de ciclo externo duplo + ciclo interno. Com base na realidade de que os semicondutores são uma divisão global de mão-de-obra, o ciclo externo significa unir fornecedores de equipamentos não-americanos. Ainda é uma escolha chave e realista. O layout atual do equipamento front-end é:
1. Máquina de litografia: Monopolizada pela europeia ASML e pela japonesa Nikon e Canon;
2. Gravação, deposição, implantação de íons, limpeza, oxidação e equipamentos de teste: os Estados Unidos e o Japão monopolizam os equipamentos de teste, e o equipamento de teste é profundamente monopolizado pela KLA com sede nos EUA.
Portanto, no contexto da expansão da produção de semicondutores da China, a prioridade máxima para o ciclo duplo interno e externo é contar com a produção nacional e combinada com a Europa e o Japão para substituir os equipamentos não litográficos controlados pelos Estados Unidos. Portanto, ao contrário do que a maioria das pessoas entende, não há escassez de fabricação chinesa de semicondutores. litografia.
Três, "auto-pesquisa" pode resolver a lacuna do chip?
Na verdade, a maioria dos atuais "auto-desenvolvidos" não só não pode resolver a lacuna atual do chip, mas vai agravar a escassez de chips.
Como os chamados chips "auto-desenvolvidos" das principais empresas de Internet/fabricantes de automóveis/fabricantes de telefonia móvel são na verdade apenas o design do chip, um passo no processo de fabricação de chips, e a fabricação de chips mais crítica é a diferença entre os produtos de chips que nos falta. Agora o mundo está sem núcleos. O que falta não é o design de chips, mas a fabricação de chips principal mais importante.
Agora, os chips auto-desenvolvidos do país aumentarão as encomendas de fita de fita, e continuarão a aumentar a diferença entre oferta e demanda por capacidade de fundição de chips. Portanto, no futuro, a lacuna de chips só pode ser resolvida pelas fábricas da Fab (SMIC, Huahong), plantas de IDM (China Resources Micro, Changcun, Changxin), em vez de "auto-pesquisa" (design de chips).
Relativamente falando, o limiar para o design de chips é relativamente baixo, com start-up rápido e resultados rápidos. O modelo de negócio é semelhante ao desenvolvimento de software. A China já liderou o mundo em muitos campos de design de chips. Tome a Huawei HiSilicon como exemplo, antes da fundição restrita de chips , os vários pontos fortes de design de chips da HiSilicon já estão entre os dois melhores do mundo.
Então o que precisa de suporte agora é o campo da fabricação de chips, não o design de chips (auto-desenvolvido). Sem o apoio de uma fundição fábula sólida, fabless é apenas uma miragem no céu.
Quatro. No momento, a China só carece de chips high-end?
Na verdade, o que falta à China é uma tecnologia mais madura. 8 polegadas é mais apertada que 12 polegadas, e 12 polegadas 90/55nm é mais apertado do que 7/5nm.
O artesanato maduro/avançado é muito importante e indispensável. Exceto AP e DRAM em um celular, a maioria dos outros chips são artesanato maduro. Os chips necessários para bondes, especialmente chips semicondutores de potência/chips MCU, são maduros de 12 polegadas ou 8 polegadas.
Para a China, não há apenas uma enorme diferença entre 7/5/3nm e TSMC no processo avançado, mas a maior lacuna se reflete na capacidade de produção de processos maduros. Com base na capacidade de produção equivalente de 8 polegadas, a capacidade de produção da SMIC é de apenas 10% a 15% da da TSMC. A lacuna ainda é enorme e não pode atender à demanda doméstica.
Especialmente as empresas listadas no design de chips domésticos, a maioria delas está em processos maduros, mas não há capacidade de fundição madura e correspondência local;
O CIS/PMIC/Driver da Weir, o inovador NOR e o MCU de Zhaoyi, o reconhecimento de impressões digitais da Goodix, o IC analógico de Shengbang e a frequência de rádio de Zhuoshengwei estão todos na tecnologia madura de 12 polegadas (90~45nm). ) Em vez do chamado processo avançado de 14/10/7/5nm. Mais importante, os bondes e inversores fotovoltaicos/MCU/chips de energia que estão atualmente nos mais demandados são todos concluídos em capacidade de produção madura de 8 polegadas. Este também é o setor mais escasso no momento, e a escassez excede os chamados chips "avançados".
Portanto, a prioridade atual não é 7/5/3nm, mas fazer um processo maduro primeiro.
5. A China quer construir seu próprio sistema de indústria de semicondutores de forma independente?
De fato, os semicondutores são uma indústria profundamente globalizada, e nenhum país pode alcançar uma "localização" completa.
O layout global atual dos semicondutores é:
Equipamento semicondutor: Os Estados Unidos como o pilar, Europa e Japão como suplemento;
Materiais semicondutores: o Japão é o principal material, e os Estados Unidos e a Europa são suplementados;
Fundição de chips: Principalmente a província de Taiwan da China, complementada pela Coreia do Sul;
Chip de memória: a Coreia do Sul é o pilar, os EUA e o Japão são o suplemento;
Design de chips: os Estados Unidos são a base, e o continente chinês é o suplemento;
Embalagem e teste de chips: a província de Taiwan da China é a principal, e a China continental é um suplemento;
EDA/IP: Principalmente dos Estados Unidos, complementado pela Europa.
Portanto, podemos ver que nenhum país do mundo pode cobrir toda a cadeia da indústria de semicondutores, de modo que a cooperação global ainda é o mainstream da indústria.
No entanto, devido ao atrito tecnológico entre a China e os Estados Unidos, é necessário que a China realize um ciclo duplo. Ou seja, a partir da circulação externa anterior como a principal e a circulação interna como auxiliar, a circulação externa atual como auxiliar e a circulação interna como principal.
Portanto, diante das restrições dos Estados Unidos sobre a China, a tarefa mais urgente é substituir as áreas fortes dos Estados Unidos, e fazer o nosso melhor para continuar o ciclo externo fora dos Estados Unidos (Europa, Japão, etc.).
A tecnologia central atualmente controlada pelos Estados Unidos está concentrada em equipamentos de semicondutores (PVD, inspeção, DCV, máquina de gravura, máquina de limpeza, implantação de íons, oxidação, epitaxia, recozimento) além da litografia, e o outro é o software de desenvolvimento EDA.
Lembrete de risco: o risco de intensificação dos atritos comerciais Sino-EUA e a intensificação da geopolítica; o risco de substituição doméstica ser menor do que o esperado; o risco de demanda a jusante de semicondutores ser menor do que o esperado.