Como a cadeia da indústria de circuitos integrados é extremamente complexa, há muitos mal-entendidos sobre a cadeia da indústria de semicondutores. Este artigo se concentra em responder aos cinco mal-entendidos mais comuns sobre chips domésticos:
Um, você pode fazer um chip com uma máquina de litografia?
Na verdade, a litografia é apenas um dos sete principais elos de processo (litografia, corrosão, 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 funcionará.
O processo de fabricação de circuitos integrados é dividido em" três principais" +" quatro pequenos" processos:
três principais (75%): fotolitografia, ataque químico, deposição;
Quatro pequenas (25%): limpeza, oxidação, detecção, implantação de íons.
Em circunstâncias normais, a fotolitografia representa 30% do investimento em todo o equipamento da linha de produção, e é um dos três equipamentos front-end mais importantes ao lado da máquina de gravação (25%) e PVD / CVD / ALD (25%) . Os chips podem ser feitos com uma máquina de litografia. A litografia é apenas uma parte do processo de fabricação de chips. Ele também precisa do suporte de outros seis principais equipamentos de processo front-end, e sua importância é tão importante quanto a máquina de litografia.
Em segundo lugar, a coisa mais urgente na China é criar uma máquina de litografia?
Na verdade, não faltam máquinas de litografia na China. O que falta são os outros seis tipos de equipamentos de processo controlados pelos fabricantes americanos (deposição, corrosão, implantação de íons, limpeza, oxidação e inspeção).
As máquinas de litografia são basicamente divididas em duas categorias:
1, máquina de litografia ultravioleta profunda DUV: pode preparar chips de 0,13um a 7 nm;
2. Máquina de litografia ultravioleta extrema EUV: adequada para chips abaixo de 7 nm a 3 nm.
Na situação atual, as máquinas de litografia DUV não se restringem à China, e continuam sendo fornecidas normalmente, pois os fornecedores vêm principalmente da ASML na Europa e na Holanda, bem como da Nikon e da Canon no Japão. Eles não estão diretamente sujeitos à proibição dos EUA, mas o EUV não está disponível no momento.
Conforme mencionado no relatório anterior, acreditamos que os semicondutores da China passarão de um ciclo externo completo para uma arquitetura de ciclo duplo de ciclo externo + ciclo interno. Com base na realidade de que os semicondutores são uma divisão global do trabalho, o ciclo externo significa unir fornecedores de equipamentos não americanos. Ainda é uma escolha fundamental e realista. O layout atual do equipamento de front-end é:
1. Máquina de litografia: Monopolizada pela European ASML e Japão' s Nikon e Canon;
2. Gravura, deposição, implantação de íons, limpeza, oxidação e equipamento de teste: os Estados Unidos e o Japão monopolizam o equipamento de teste, e o equipamento de teste é profundamente monopolizado pelo KLA americano.
Portanto, no contexto da expansão da produção de semicondutores da China' a principal prioridade para o ciclo duplo interno e externo é contar com produtos produzidos internamente e combinados com a Europa e o Japão para substituir o equipamento não litográfico controlado pelo Estados Unidos. Portanto, ao contrário do que a maioria das pessoas entende, não há falta de fabricação de semicondutores na China. Litografia.
Três," autopesquisa" pode resolver a lacuna do chip?
Na verdade, a maioria dos atuais" auto-desenvolvidos" não só não pode resolver a lacuna do chip atual, mas vai agravar a falta de chip.
Porque os chamados" autodesenvolvidos" os chips das principais empresas de Internet / fabricantes de automóveis / fabricantes de telefones celulares são, na verdade, apenas o design do chip, uma etapa do processo de fabricação do chip, e a fabricação de chip mais crítica é a diferença entre os produtos de chip de que não dispomos. Agora o mundo está sem núcleos. O que está faltando não é o design do chip, mas a fabricação do chip principal mais importante.
Agora, os chips autodesenvolvidos do país aumentarão os pedidos de tape-out das fábricas e continuarão a aumentar a lacuna entre a oferta e a demanda por capacidade de fundição de chips. Portanto, no futuro, a lacuna do chip só pode ser resolvida por fábricas de Fab (SMIC, Huahong), fábricas IDM (China Resources Micro, Changcun, Changxin), em vez de" autopesquisa" (design do chip).
Relativamente falando, o limite para o design do chip é relativamente baixo, com inicialização rápida e resultados rápidos. O modelo de negócios é semelhante ao desenvolvimento de software. A China já liderou o mundo em muitos campos sem fábrica de design de chips. Pegue a Huawei HiSilicon como exemplo, antes da restrita fundição de chips, as várias capacidades de design de chips da HiSilicon já estão entre as duas primeiras do mundo.
Portanto, o que precisa de suporte agora é o campo da fabricação de chips, não o design de chips (autodesenvolvido). Sem o apoio de uma sólida fundição de fábrica, fabless é apenas uma miragem no céu.
Quatro. Atualmente, a China só carece de chips de ponta?
Na verdade, o que falta à China é uma tecnologia mais madura. 8 polegadas é mais apertado do que 12 polegadas e 12 polegadas 90/55 nm é mais apertado do que 7/5 nm.
A perícia madura / avançada é muito importante e indispensável. Exceto AP e DRAM em um telefone móvel, a maioria dos outros chips são artesanais. Os chips necessários para os bondes, especialmente os chips semicondutores de energia / chips MCU, são maduros de 12 ou 8 polegadas.
Para a China, não há apenas uma grande lacuna 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 TSMC. A diferença ainda é enorme e não pode atender à demanda doméstica de forma alguma.
Especialmente as empresas listadas com design de chips domésticos, a maioria delas está em nós de processo maduros, mas não há capacidade de fundição madura correspondente local e correspondência;
A Weir compartilha CIS / PMIC / Driver, NOR e MCU inovadores de Zhaoyi, reconhecimento de impressão digital de Goodix, IC analógico de Shengbang e frequência de rádio de Zhuoshengwei estão todos na tecnologia madura de 12 polegadas (90 ～ 45 nm). ) Em vez do chamado processo avançado de 14/10/7 / 5nm. Mais importante ainda, os bondes e inversores fotovoltaicos / MCU / chips de energia que estão atualmente nos mais demandados são todos concluídos com capacidade de produção madura de 8 polegadas. Este é também o setor mais escasso da atualidade, e a escassez supera os chamados" avançados" salgadinhos.
Portanto, a prioridade atual não é 7/5/3 nm, mas fazer um processo maduro primeiro.
5. A China deseja construir seu próprio sistema de indústria de semicondutores de forma independente?
Na verdade, os semicondutores são uma indústria profundamente globalizada e nenhum país pode alcançar a “localização” completa.
O layout global atual de semicondutores é:
Equipamento de semicondutores: os Estados Unidos como esteio, Europa e Japão como o suplemento;
Materiais semicondutores: o Japão é o material principal, e os Estados Unidos e a Europa são suplementados;
Fundição de cavacos: Principalmente Taiwan, Província da China, complementada pela Coréia do Sul;
Chip de memória: a Coreia do Sul é o esteio, os EUA e o Japão são o suplemento;
Design de chips: os Estados Unidos são o esteio e o continente chinês é o suplemento;
Embalagem e teste de chips: Taiwan, a província 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 a tendência principal da indústria.
Porém, devido ao atrito tecnológico entre a China e os Estados Unidos, é necessário que a China faça um ciclo duplo. Ou seja, da circulação externa anterior como principal e da circulação interna como auxiliar, da circulação externa atual como auxiliar e da circulação interna como principal.
Portanto, em face das restrições dos Estados Unidos à 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 semicondutores (PVD, inspeção, CVD, máquina de gravação, máquina de limpeza, implantação de íons, oxidação, epitaxia, recozimento), exceto litografia, e o outro é o software de desenvolvimento EDA.
Lembrete de risco: o risco de aumento da fricção comercial sino-americana e intensificação geopolítica; o risco de substituição doméstica ser menor do que o esperado; o risco de a demanda downstream de semicondutores ser menor do que o esperado.