Omdat de keten van de geïntegreerde schakelingenindustrie buitengewoon complex is, bestaan er veel misverstanden over de keten van de halfgeleiderindustrie. Dit artikel richt zich op het beantwoorden van de vijf meest voorkomende misverstanden over binnenlandse chips:
Ten eerste, kun je een chip maken met een lithografiemachine?
In feite is lithografie slechts een van de zeven belangrijkste processchakels (lithografie, etsen, depositie, ionenimplantatie, reiniging, oxidatie en inspectie) van de halfgeleiderindustrie. Hoewel het een van de belangrijkste links is, laat het de andere zes links over. Geen van hen zal werken.
Het fabricageproces van geïntegreerde schakelingen is verdeeld in"drie grote" +"vier kleine" processen:
drie belangrijke (75%): fotolithografie, etsen, depositie;
Vier kleine (25%): reiniging, oxidatie, detectie, ionenimplantatie.
Onder normale omstandigheden is fotolithografie goed voor 30% van de investering in de volledige productielijnapparatuur en is het een van de drie belangrijkste front-endapparatuur naast de etsmachine (25%) en PVD/CVD/ALD (25%) . Chips kunnen worden gemaakt met een lithografiemachine. Lithografie is slechts een onderdeel van het fabricageproces van chips. Het heeft ook de steun nodig van zes andere belangrijke front-end procesapparatuur, en het belang ervan is net zo belangrijk als de lithografiemachine.
Ten tweede, het meest dringende in China is om een lithografiemachine te maken?
In feite heeft China geen tekort aan lithografiemachines. Wat ontbreekt zijn de andere zes soorten procesapparatuur die door Amerikaanse fabrikanten worden gecontroleerd (afzetting, etsen, ionenimplantatie, reiniging, oxidatie en inspectie).
Lithografiemachines zijn grofweg in twee categorieën in te delen:
1, DUV diepe ultraviolette lithografiemachine: kan 0.13um tot 7nm chips voorbereiden;
2. EUV extreem ultraviolet lithografiemachine: geschikt voor chips onder 7nm tot 3nm.
In de huidige situatie zijn DUV-lithografiemachines niet beperkt tot China en worden ze nog steeds normaal geleverd, omdat de leveranciers voornamelijk afkomstig zijn van ASML in Europa en Nederland, maar ook van Nikon en Canon in Japan. Ze vallen niet direct onder het Amerikaanse verbod, maar EUV is momenteel niet beschikbaar.
Zoals vermeld in het vorige rapport, zijn we van mening dat de Chinese halfgeleiders zullen verschuiven van een volledige externe cyclus naar een dual-cycle architectuur van externe cyclus + interne cyclus. Gebaseerd op de realiteit dat halfgeleiders een wereldwijde arbeidsverdeling zijn, betekent de externe cyclus het verenigen van niet-Amerikaanse leveranciers van apparatuur. Het is nog steeds een belangrijke en realistische keuze. De huidige lay-out van de front-end apparatuur is:
1. Lithografiemachine: gemonopoliseerd door Europese ASML en Japan's Nikon en Canon;
2. Ets-, afzettings-, ionenimplantatie-, reinigings-, oxidatie- en testapparatuur: de Verenigde Staten en Japan monopoliseren de testapparatuur en de testapparatuur wordt sterk gemonopoliseerd door het in de VS gevestigde UCK.
Daarom, tegen de achtergrond van China's uitbreiding van de productie van halfgeleiders, is de hoogste prioriteit voor de interne en externe dual cycle te vertrouwen op in eigen land geproduceerde en gecombineerd met Europa en Japan om de niet-lithografische apparatuur gecontroleerd door de Verenigde Staten. Daarom is er, in tegenstelling tot wat de meeste mensen begrijpen, geen tekort aan Chinese halfgeleiderproductie. Lithografie.
Drie,"zelfonderzoek" kan de chipkloof oplossen?
In feite is het grootste deel van de huidige"zelf ontwikkelde" kan niet alleen de huidige chipkloof niet oplossen, maar zal het chiptekort verergeren.
Omdat het zogenaamde"zelf ontwikkelde" chips van grote internetbedrijven/autofabrikanten/fabrikanten van mobiele telefoons zijn eigenlijk alleen het ontwerp van de chip, een stap in het chipproductieproces, en de meest kritische chipproductie is het verschil tussen de chipproducten die we missen. Nu heeft de wereld een tekort aan kernen. Wat ontbreekt is niet het chipontwerp, maar de belangrijkste kernchipproductie.
Nu zullen de zelfontwikkelde chips van het land het aantal tape-out-orders van fabrieken verhogen en de kloof tussen vraag en aanbod van chipgieterijcapaciteit blijven vergroten. Daarom kan de chipkloof in de toekomst alleen worden opgelost door Fab-fabrieken (SMIC, Huahong), IDM-fabrieken (China Resources Micro, Changcun, Changxin), in plaats van"zelfonderzoek" (chipontwerp).
Relatief gezien is de drempel voor chipontwerp relatief laag, met een snelle opstart en snel resultaat. Het businessmodel is vergelijkbaar met softwareontwikkeling. China heeft de wereld al geleid in veel fabels op het gebied van chipontwerp. Neem Huawei HiSilicon als voorbeeld, vóór de beperkte chipgieterij behoren de verschillende chipontwerpsterkten van HiSilicon al tot de top twee van de wereld.
Dus wat nu ondersteuning nodig heeft, is het gebied van chipproductie, niet chipontwerp (zelf ontwikkeld). Zonder de steun van een solide fabuleuze gieterij is fabels slechts een luchtspiegeling in de lucht.
Vier. Op dit moment mist China alleen high-end chips?
Wat China eigenlijk mist, is meer volwassen technologie. 8-inch is strakker dan 12-inch en 12-inch 90/55nm is strakker dan 7/5nm.
Ouder/gevorderd vakmanschap is erg belangrijk en onmisbaar. Behalve AP en DRAM in een mobiele telefoon, zijn de meeste andere chips volwassen vakmanschap. De chips die nodig zijn voor trams, met name vermogenshalfgeleiderchips/MCU-chips, zijn volwassen 12 inch of 8 inch.
Voor China is er niet alleen een enorme kloof tussen 7/5/3nm en TSMC in het geavanceerde proces, maar de grotere kloof wordt weerspiegeld in de productiecapaciteit van volwassen processen. Op basis van de equivalente 8-inch productiecapaciteit bedraagt de productiecapaciteit van SMIC slechts 10% tot 15% van die van TSMC. De kloof is nog steeds enorm en kan helemaal niet aan de binnenlandse vraag voldoen.
Vooral binnenlandse chipontwerp-beursgenoteerde bedrijven, de meeste van hen bevinden zich in volwassen procesknooppunten, maar er is geen lokale overeenkomende volwassen gieterijcapaciteit en matching;
Weir's CIS/PMIC/Driver, Zhaoyi's innovatieve NOR en MCU, Goodix' vingerafdrukherkenning, Shengbang's analoge IC en Zhuoshengwei's radiofrequentie zijn allemaal in de 12-inch volwassen technologie (90～45nm). ) In plaats van het zogenaamde 14/10/7/5nm geavanceerde proces. Wat nog belangrijker is, de trams en fotovoltaïsche omvormers/MCU/stroomchips die momenteel het meest worden gevraagd, worden allemaal voltooid op 8-inch volwassen productiecapaciteit. Dit is momenteel ook de meest schaarse sector en de schaarste overschrijdt het zogenaamde"geavanceerde" chips.
Daarom is de huidige prioriteit niet 7/5/3nm, maar eerst een volwassen proces doen.
5. China wil onafhankelijk zijn eigen systeem voor de halfgeleiderindustrie bouwen?
In feite zijn halfgeleiders een sterk geglobaliseerde industrie en geen enkel land kan volledige "lokalisatie" bereiken.
De huidige globale lay-out van halfgeleiders is:
Halfgeleiderapparatuur: de Verenigde Staten als steunpilaar, Europa en Japan als aanvulling;
Halfgeleidermaterialen: Japan is het belangrijkste materiaal en de Verenigde Staten en Europa worden aangevuld;
Chipgieterij: voornamelijk Taiwan, provincie China, aangevuld met Zuid-Korea;
Geheugenchip: Zuid-Korea is de steunpilaar, de VS en Japan zijn het supplement;
Chipontwerp: de Verenigde Staten is de steunpilaar en het Chinese vasteland is het supplement;
Chipverpakking en testen: de provincie Taiwan in China is de belangrijkste, en het vasteland van China is een aanvulling;
EDA/IP: Voornamelijk uit de Verenigde Staten, aangevuld met Europa.
Daarom kunnen we zien dat geen enkel land ter wereld de hele keten van de halfgeleiderindustrie kan dekken, dus wereldwijde samenwerking is nog steeds de hoofdstroom van de industrie.
Door de technologische frictie tussen China en de Verenigde Staten is het echter noodzakelijk dat China een dubbele cyclus doorloopt. Dat wil zeggen van de vorige buitencirculatie als hoofd- en de binnencirculatie als hulp, de huidige buitencirculatie als hulp en de binnencirculatie als hoofd.
Daarom is de dringendste taak, gezien de beperkingen van de Verenigde Staten ten aanzien van China, het vervangen van de sterke gebieden van de Verenigde Staten en ons best doen om de externe cyclus buiten de Verenigde Staten (Europa, Japan, enz.) .
De kerntechnologie die momenteel door de Verenigde Staten wordt gecontroleerd, is geconcentreerd in halfgeleiderapparatuur (PVD, inspectie, CVD, etsmachine, reinigingsmachine, ionenimplantatie, oxidatie, epitaxie, uitgloeien) anders dan lithografie, en de andere is EDA-ontwikkelingssoftware.
Risicoherinnering: het risico van toegenomen handelsfrictie tussen China en de VS en geopolitieke intensivering; het risico dat binnenlandse substitutie kleiner is dan verwacht; het risico dat de downstream-vraag naar halfgeleiders kleiner is dan verwacht.