אי הבנה של שבב מקומי: האם ניתן ליצור שבב עם מכונת ליתוגרפיה?

מכיוון שרשת תעשיית המעגלים המשולבים מורכבת ביותר, ישנן אי הבנות רבות לגבי רשת תעשיית המוליכים למחצה. מאמר זה מתמקד בתשובה לחמש אי ההבנות הנפוצות ביותר של שבבים מקומיים:

האחת, האם אתה יכול ליצור שבב עם מכונת ליתוגרפיה?

למעשה, ליתוגרפיה היא רק אחד משבעת קישורי התהליך העיקריים (ליתוגרפיה, תחריט, שקיעה, השתלת יונים, ניקוי, חמצון ובדיקה) של תעשיית המוליכים למחצה. למרות שזה אחד הקישורים החשובים ביותר, הוא משאיר את ששת הקישורים האחרים. אף אחד מהם לא יעבוד.

תהליך הייצור של מעגלים משולבים מחולק ל-" לשלוש הגדולות" +" ארבעה" קטנים; תהליכים:

שלוש עיקריות (75%): פוטוליתוגרפיה, תחריט, בתצהיר;

ארבע קטנות (25%): ניקוי, חמצון, גילוי, השתלת יונים.

בנסיבות רגילות, פוטוליתוגרפיה מהווה 30% מההשקעה בציוד פס הייצור כולו, וזה אחד משלושת הציוד הקדמי החשוב ביותר לצד מכונת התחריט (25%) ו- PVD / CVD / ALD (25%) . ניתן להכין שבבים בעזרת מכונת ליתוגרפיה. ליתוגרפיה היא רק חלק אחד בתהליך ייצור השבבים. היא זקוקה גם לתמיכה של שישה ציוד תהליכים חזיתיים גדולים אחרים, וחשיבותה חשובה כמו מכונת הליטוגרפיה.

שנית, הדבר הדחוף ביותר בסין הוא ליצור מכונת ליתוגרפיה?

למעשה, בסין לא חסרות מכונות ליתוגרפיה. מה שחסר הם ששת הסוגים האחרים של ציוד התהליך הנשלט על ידי יצרנים אמריקאים (שקיעה, תחריט, השתלת יונים, ניקוי, חמצון ובדיקה).

מכונות ליתוגרפיה מחולקות בערך לשתי קטגוריות:

1, מכונת ליתוגרפיה עמוקה אולטרה סגולה של DUV: יכולה להכין שבבי 0.13um עד 7nm;

2. מכונת ליתוגרפיה קיצונית אולטרה סגול של EUV: מתאימה לשבבים מתחת ל -7 ננומטר עד 3 ננומטר.

במצב הנוכחי, מכונות ליתוגרפיה של DUV אינן מוגבלות לסין והן עדיין מסופקות כרגיל מכיוון שהספקים מגיעים בעיקר מ- ASML באירופה ובהולנד, כמו גם מניקון וקנון ביפן. הם אינם כפופים ישירות לאיסור ארה"ב, אך EUV אינו זמין כרגע.

כאמור בדו"ח הקודם, אנו מאמינים שמוליכים למחצה של סין יעברו ממחזור חיצוני מלא לארכיטקטורה של מחזור כפול של מחזור חיצוני +. בהתבסס על המציאות שמוליכים למחצה הם חלוקת עבודה גלובלית, המשמעות של המחזור החיצוני היא איחוד ספקי ציוד שאינם אמריקאים. זו עדיין בחירה מרכזית ומציאותית. מתווה הציוד הקדמי הנוכחי הוא:

1. מכונת ליתוגרפיה: מונופול על ידי ASML האירופי ויפן&# 39, של ניקון וקנון;

2. ציוד תחריט, שקיעה, השתלת יונים, ניקוי, חמצון ובדיקה: ארצות הברית ויפן מונופולין על ציוד הבדיקה, וציוד הבדיקה מונופול עמוק על ידי ה- KLA האמריקאי.

לכן, על רקע הרחבת ייצור המוליכים למחצה של סין&# 39, העדיפות העליונה במחזור הכפול הפנימי והחיצוני היא להסתמך על ייצור מקומי ומשולב עם אירופה ויפן להחלפת הציוד הלא ליטוגרפי הנשלט על ידי ארצות הברית. לכן, שלא כמו שרוב האנשים מבינים, לא חסר ייצור מוליכים למחצה סיני. לִיתוֹגְרָפִיָה.

שלוש," מחקר עצמי" יכול לפתור את פער השבבים?

למעשה, רוב&הנוכחי;" מפותח בעצמו; לא רק שלא יכול לפתור את פער השבבים הנוכחי, אלא גם יחמיר את מחסור השבבים.

כי מה שנקרא"" מפותח בעצמו; שבבים של חברות אינטרנט גדולות / יצרני רכב / יצרני טלפונים ניידים הם למעשה רק העיצוב של השבב, שלב בתהליך ייצור השבבים, וייצור השבבים הקריטי ביותר הוא ההבדל בין מוצרי השבבים שחסרים לנו. עכשיו חסר העולם ליבות. מה שחסר אינו עיצוב שבבים, אלא ייצור שבבי הליבה החשוב ביותר.

כעת השבבים המפותחים בעצמם של האומה יגדילו את הזמנות ההקלטה של ​​יצרני המפעל, וימשיכו להגדיל את הפער בין ההיצע לביקוש ליכולת יציקת שבבים. לכן, בעתיד ניתן לפתור את פער השבבים רק על ידי מפעלי ייצור של Fab (SMIC, Huahong), מפעלי IDM (China Resources Micro, Changcun, Changxin), ולא" מחקר עצמי" (עיצוב שבב).

באופן יחסי, הסף לעיצוב השבבים נמוך יחסית, עם הפעלה מהירה ותוצאות מהירות. המודל העסקי דומה לפיתוח תוכנה. סין כבר הובילה את העולם בתחומים רבים ללא עיצוב של שבבים. קחו לדוגמא את Huawei HiSilicon, לפני יציקת השבבים המוגבלת, יכולות עיצוב השבבים השונות של HiSilicon הן כבר בין שתי המובילות בעולם.

אז מה שצריך תמיכה עכשיו זה תחום ייצור השבבים, ולא עיצוב השבבים (מפותח בעצמו). ללא תמיכה של יציקה מוצקה, fabless הוא רק תעתוע בשמיים.

ארבע. נכון לעכשיו, סין חסרה רק שבבים מתקדמים?

למעשה, חסר לסין טכנולוגיה בוגרת יותר. 8 אינץ 'הוא חזק יותר מ 12 אינץ', ו 12 אינץ '90 / 55nm הוא חזק יותר מ 7 / 5nm.

אומנות בוגרת / מתקדמת חשובה מאוד וחיונית. למעט AP ו- DRAM בטלפון נייד, רוב השבבים האחרים הם אומנות בוגרת. השבבים הדרושים לחשמליות, במיוחד שבבי מוליכים למחצה חשמליים / שבבי MCU, בוגרים 12 אינץ 'או 8 אינץ'.

מבחינת סין, לא רק פער עצום בין 7/5 / 3nm ל- TSMC בתהליך המתקדם, אלא שהפער הגדול יותר בא לידי ביטוי בכושר הייצור של תהליכים בוגרים. בהתבסס על כושר הייצור המקביל בגודל 8 אינץ ', יכולת הייצור של SMIC היא 10% עד 15% בלבד מיחידות ה- TSMC. הפער עדיין עצום ואינו יכול כלל לענות על הביקוש המקומי.

במיוחד חברות רשומות בתכנון שבבים מקומי, רובן בצומת תהליכים בוגרים, אך אין יכולת התאמה מקומית והתאמה של יציקה בוגרת;

Weir מניות CIS / PMIC / Driver, NOR ו- MCU החדשניים של Zhaoyi, זיהוי טביעות האצבע של Goodix, ה- IC האנלוגי של Shengbang ותדר הרדיו של Zhuoshengwei הם כולם בטכנולוגיה בוגרת בגודל 12 אינץ '(90 ～ 45 nm). ) במקום מה שנקרא 14/10/7 / 5nm תהליך מתקדם. חשוב מכך, החשמליות והממירים הפוטו-וולטאיים / MCU / שבבי חשמל הנמצאים כיום בביקוש הנמוך ביותר מושלמים כולם על כושר ייצור בוגר בגודל 8 אינץ '. זהו גם המגזר הדל ביותר כיום, והמחסור עולה על מה שמכונה" מתקדם" צ'יפס.

לכן, העדיפות הנוכחית אינה 7/5 / 3nm, אלא לעשות תחילה תהליך בוגר.

5. סין רוצה לבנות מערכת תעשיית מוליכים למחצה משלה באופן עצמאי?

למעשה, מוליכים למחצה הם תעשייה גלובלית עמוקה, ואף מדינה אינה יכולה להשיג "לוקליזציה" מוחלטת.

הפריסה העולמית הנוכחית של מוליכים למחצה היא:

ציוד מוליכים למחצה: ארצות הברית כעמוד התווך, אירופה ויפן כתוספת;

חומרי מוליכים למחצה: יפן היא החומר העיקרי, וארה"ב ואירופה מתווספות;

יציקת שבבים: בעיקר מחוז סין בטייוואן, בתוספת דרום קוריאה;

שבב זיכרון: דרום קוריאה היא עמוד התווך, ארה"ב ויפן הן התוסף;

עיצוב שבב: ארצות הברית היא עמוד התווך, ויבשת סין היא התוסף;

אריזת שבב ובדיקה: מחוז טייוואן בסין הוא העיקרי, וסין היבשת היא תוסף;

EDA / IP: בעיקר מארצות הברית, בתוספת אירופה.

לכן אנו יכולים לראות שאף מדינה בעולם אינה יכולה לכסות את כל שרשרת תעשיית המוליכים למחצה, ולכן שיתוף פעולה עולמי הוא עדיין המיינסטרים של הענף.

עם זאת, בשל החיכוך הטכנולוגי בין סין לארצות הברית, יש צורך בסין לבצע מחזור כפול. כלומר, מהמחזור החיצוני הקודם כעיקר והמחזור הפנימי כעזר, המחזור החיצוני הנוכחי כעזר והמחזור הפנימי כעיקר.

לכן, לנוכח המגבלות של ארצות הברית על סין, המשימה הדחופה ביותר היא להחליף את האזורים החזקים בארצות הברית, ולעשות כמיטב יכולתנו להמשיך את המעגל החיצוני מחוץ לארצות הברית (אירופה, יפן וכו '). .

טכנולוגיית הליבה הנשלטת כיום על ידי ארצות הברית מרוכזת בציוד מוליכים למחצה (PVD, בדיקה, CVD, מכונת תחריט, מכונת ניקוי, השתלת יונים, חמצון, אפיטקסיה, חישול) פרט ליתוגרפיה, והשנייה היא תוכנת פיתוח EDA.

תזכורת לסיכון: הסיכון לחיכוך סחר סין-אמריקני מוגבר ולהתעצמות גיאופוליטית; הסיכון להחלפה מקומית יהיה פחות מהצפוי; הסיכון לביקוש של מוליכים למחצה במורד הזרם יהיה פחות מהצפוי.