Debido a que la cadena de la industria de los circuitos integrados es extremadamente compleja, hay muchos malentendidos sobre la cadena de la industria de semiconductores. Este artículo se centra en responder a los cinco malentendidos más comunes de los chips nacionales:
Uno, ¿se puede hacer un chip con una máquina de litografía?
De hecho, la litografía es sólo uno de los siete principales enlaces de proceso (litografía, grabado, deposición, implantación de iones, limpieza, oxidación e inspección) de la industria de semiconductores. Aunque es uno de los enlaces más importantes, deja los otros seis enlaces. Ninguno de ellos funcionará.
El proceso de fabricación de los circuitos integrados se divide en "tres procesos principales" + "cuatro pequeños":
tres mayores (75%): fotolitografía, aguafuerte, deposición;
Cuatro pequeños (25%): limpieza, oxidación, detección, implantación de iones.
En circunstancias normales, la fotolitografía representa el 30% de la inversión en todo el equipo de la línea de producción, y es uno de los tres equipos front-end más importantes junto con la máquina de grabado (25%) y PVD/CVD/ALD (25%). Los chips se pueden hacer con una máquina de litografía. La litografía es sólo una parte del proceso de fabricación de chips. También necesita el apoyo de otros seis equipos de proceso front-end importantes, y su importancia es tan importante como la máquina de litografía.
En segundo lugar, lo más urgente en China es crear una máquina de litografía?
De hecho, a China no le faltan máquinas de litografía. Lo que falta son los otros seis tipos de equipos de proceso controlados por los fabricantes estadounidenses (deposición, grabado, implantación de iones, limpieza, oxidación e inspección).
Las máquinas de litografía se dividen aproximadamente en dos categorías:
1, máquina de litografía ultravioleta profunda DUV: puede preparar chips de 0.13um a 7nm;
2. Máquina de litografía ultravioleta extrema EUV: adecuada para chips por debajo de 7nm a 3nm.
En la situación actual, las máquinas de litografía DUV no se limitan a China, y todavía se suministran normalmente, porque los proveedores provienen principalmente de ASML en Europa y los Países Bajos, así como nikon y Canon en Japón. No están directamente sujetos a la prohibición de los Estados Unidos, pero euv no está actualmente disponible.
Como se mencionó en el informe anterior, creemos que los semiconductores de China pasarán de un ciclo externo completo a una arquitectura de ciclo dual de ciclo externo + ciclo interno. Basado en la realidad de que los semiconductores son una división global del trabajo, el ciclo externo significa unir a los proveedores de equipos no estadounidenses. Sigue siendo una elección clave y realista. El diseño actual del equipo front-end es:
1. Máquina de litografía: Monopolizada por ASML europea y Nikon y Canon de Japón;
2. Aguafuerte, deposición, implantación de iones, limpieza, oxidación y equipos de prueba: los Estados Unidos y Japón monopolizan el equipo de prueba, y el equipo de prueba está profundamente monopolizado por el ELK estadounidense.
Por lo tanto, en el contexto de la expansión de la producción de semiconductores de China, la principal prioridad para el ciclo dual interno y externo es depender de la producción nacional y combinada con Europa y Japón para reemplazar el equipo no litográfico controlado por los Estados Unidos. Por lo tanto, a diferencia de la mayoría de la gente entiende, no hay escasez de fabricación de semiconductores chinos. litografía.
Tres, ¿la "auto-investigación" puede resolver la brecha de chips?
De hecho, la mayoría de los actuales "autodesarrollándose" no solo no pueden resolver la brecha de chips actual, sino que exacerbarán la escasez de chips.
Porque los llamados chips "autodesarrollados" de las principales compañías de Internet / fabricantes de automóviles / fabricantes de teléfonos móviles son en realidad solo el diseño del chip, un paso en el proceso de fabricación de chips, y la fabricación de chips más crítica es la diferencia entre los productos de chips que carecemos. Ahora el mundo está corto de núcleos. Lo que falta no es el diseño de chips, sino la fabricación de chips de núcleo más importante.
Ahora los chips autodesarrollado de la nación aumentarán los pedidos de cintas de las fábricas, y continuarán aumentando la brecha entre la oferta y la demanda de capacidad de fundición de chips. Por lo tanto, en el futuro, la brecha de chips solo puede resolverse mediante plantas de fabricación fab (SMIC, Huahong), plantas IDM (China Resources Micro, Changcun, Changxin), en lugar de "auto-investigación" (diseño de chips).
En términos relativos, el umbral para el diseño de chips es relativamente bajo, con una puesta en marcha rápida y resultados rápidos. El modelo de negocio es similar al desarrollo de software. China ya ha liderado el mundo en muchos campos de diseño de chips fabless. Tome Huawei HiSilicon como ejemplo, antes de la fundición de chips restringida, las diversas capacidades de diseño de chips de HiSilicon ya están entre las dos mejores del mundo.
Así que lo que necesita apoyo ahora es el campo de la fabricación de chips, no el diseño de chips (autodesarrollado). Sin el apoyo de una fundición de fab sólida, fabless es solo un espejismo en el cielo.
Cuatro. Actualmente, China sólo carece de chips de gama alta?
De hecho, lo que le falta a China es una tecnología más madura. 8 pulgadas es más apretado que 12 pulgadas, y 12 pulgadas 90/55nm es más apretado que 7/5nm.
La artesanía madura/avanzada es muy importante e indispensable. Excepto AP y DRAM en un teléfono móvil, la mayoría de los otros chips son artesanía madura. Los chips necesarios para los tranvías, especialmente los chips semiconductores de potencia / chips MCU, son maduros de 12 pulgadas u 8 pulgadas.
Para China, no solo hay una enorme brecha entre 7/5/3nm y TSMC en el proceso avanzado, sino que la brecha más grande se refleja en la capacidad de producción de los procesos maduros. Sobre la base de la capacidad de producción equivalente de 8 pulgadas, la capacidad de producción de SMIC es sólo del 10% al 15% de la de TSMC. La brecha sigue siendo enorme y no puede satisfacer la demanda interna en absoluto.
Especialmente las empresas nacionales que cotizan en el diseño de chips, la mayoría de ellas están en nodos de proceso maduros, pero no hay una capacidad de fundición madura y una coincidencia local que coincida con;
Weir comparte CIS / PMIC / Driver, NOR y MCU innovadores de Zhaoyi, el reconocimiento de huellas dactilares de Goodix, el CI analógico de Shengbang y la frecuencia de radio de Zhuoshengwei están en la tecnología madura de 12 pulgadas (90 ~ 45nm). ) En lugar del llamado proceso avanzado 14/10/7/5nm. Más importante aún, los tranvías e inversores fotovoltaicos / MCU / chips de potencia que están actualmente en los más demandados se completan con una capacidad de producción madura de 8 pulgadas. Este es también el sector más escaso en la actualidad, y la escasez supera a las llamadas fichas "avanzadas".
Por lo tanto, la prioridad actual no es 7/5/3nm, sino hacer un proceso maduro primero.
5. ¿China quiere construir su propio sistema de la industria de semiconductores de forma independiente?
De hecho, los semiconductores son una industria profundamente globalizada, y ningún país puede lograr una "localización" completa.
El diseño global actual de los semiconductores es:
Equipos semiconductores: Los Estados Unidos como pilar, Europa y Japón como el suplemento;
Materiales semiconductores: Japón es el material principal, y los Estados Unidos y Europa se complementan;
Fundición de virutas: Principalmente provincia de Taiwán de China, complementada por Corea del Sur;
Chip de memoria: Corea del Sur es el pilar, Estados Unidos y Japón son el complemento;
Diseño de chips: Estados Unidos es el pilar, y China continental es el suplemento;
Envasado y pruebas de chips: La provincia china de Taiwán es la principal, y China continental es un suplemento;
EDA/IP: Principalmente de Estados Unidos, complementado por Europa.
Por lo tanto, podemos ver que ningún país en el mundo puede cubrir toda la cadena de la industria de semiconductores, por lo que la cooperación global sigue siendo la corriente principal de la industria.
Sin embargo, debido a la fricción tecnológica entre China y Estados Unidos, es necesario que China lleve a cabo un doble ciclo. Es decir, de la circulación exterior anterior como principal y la circulación interna como auxiliar, la circulación exterior actual como auxiliar y la circulación interna como principal.
Por lo tanto, frente a las limitaciones de los Estados Unidos a China, la tarea más urgente es reemplazar las zonas fuertes de los Estados Unidos y hacer todo lo posible para continuar el ciclo externo fuera de los Estados Unidos (Europa, Japón, etc.).
La tecnología central actualmente controlada por los Estados Unidos se concentra en equipos semiconductores (PVD, inspección, CVD, máquina de grabado, máquina de limpieza, implantación de iones, oxidación, epitaxia, recocido) distintos de la litografía, y el otro es el software de desarrollo EDA.
Recordatorio de riesgo: el riesgo de un aumento de la fricción comercial sino-estadounidense y la intensificación geopolítica; el riesgo de que la sustitución interna sea menor de lo esperado; el riesgo de que la demanda de semiconductores aguas abajo sea menor de lo esperado.