Nesporazum domaćeg čipa: Može li se napraviti čip sa mašinom za litografiju?

Jul 08, 2021

Ostavi poruku

Pošto je lanac integrisane industrije krugova izuzetno složen, postoje mnogi nesporazumi u vezi sa lancem poluvodiča industrije. Ovaj članak se fokusira na odgovor na pet najčešće nesporazuma domaćih čipova:


Jedan, možeš li napraviti čip sa mašinom za litografiju?


U stvari, litografija je samo jedna od sedam glavnih procesnih veza (litografija, ječanje, taloženje, implantacija iona, čišćenje, oksidacija, i inspekcija) poluvodičke industrije. Iako je to jedna od najvažnijih karika, ostavlja ostalih šest linkova. Niko od njih neće raditi.


Proizvodni proces integrisanih kola je podijeljen na "tri glavna" + "četiri mala" procesa:


tri glavna (75%): fotolitografija, jecanje, talog;


Četiri mala (25%): čišćenje, oksidacija, detekcija, implantacija iona.


U normalnim okolnostima, fotolitografija čine 30% ulaganja u cijelu opremu proizvodne linije, a to je jedna od tri najvažnije prednje-end opreme uz mašinu za jedu (25%) i PVD/CVD/ALD (25%). Čips se može napraviti sa mašinom za litografiju. Litografija je samo jedan dio procesa proizvodnje čipova. Potrebna mu je i podrška ostalih šest glavnih front-end process opreme, a njegova važnost je važna kao i mašina za litografiju.


Drugo, najnuћnije u Kini je stvoriti litografsku maљinu?


U stvari, Kini ne fale mašine za litografiju. Ono što nedostaje je ostalih šest vrsta procesne opreme koje kontroliraju američki proizvođači (talog, ječ, implantacija iona, čišćenje, oksidacija i inspekcija).


Mašine za litografiju su grubo podijeljene u dvije kategorije:


1, DUV duboka ultraljubičasta litografija mašina: može pripremiti 0,13um do 7nm čipova;


2. EUV ekstremna ultraljubičasta litografija mašina: pogodan za čipove ispod 7nm do 3nm.


Prema trenutnoj situaciji, DUV mašine za litiografiju nisu ograničene na Kinu, a i dalje se isporučuju normalno, jer dobavljači uglavnom dolaze iz ASML-a u Evropi i Holandiji, kao i Nikon i Canon u Japanu. Oni nisu direktno predmet zabrane SAD-a, ali EUV trenutno nije dostupan.


Kao što je spomenuto u prethodnom izvještaju, vjerujemo da će se kineski poluvodiči prebaciti sa punog vanjskog ciklusa na arhitekturu dual ciklusa vanjskog ciklusa + unutrašnjeg ciklusa. Na osnovu realnosti da su poluprovodnici globalna podjela rada, vanjski ciklus znači ujedinjavanje prodavača opreme koji nisu sad. To je još uvijek ključan i realan izbor. Trenutni raspored prednje opreme je:


1. Lithography machine: Monopolized by European ASML and Japan's Nikon and Canon;


2. Jecanje, taloženje, ionskim implantacijom, čišćenjem, oksidacijom i opremom za testiranje: Sjedinjene Države i Japan monopoliziraju opremu za testiranje, a oprema za testiranje je duboko monopolizirana od strane američke OVK.


Stoga, pod pozadinom kineske ekspanzije poluvodiča proizvodnje, glavni prioritet za unutrašnji i vanjski dualni ciklus je da se pouzda u domaću proizvodnju i u kombinaciji sa Evropom i Japanom kako bi se zamijenila nelitografska oprema koju kontroliraju Sjedinjene Države. Stoga, za razliku od većine ljudi razumije, nema nestašice kineske poluprovodniče proizvodnje. Litografija.


Tri, "samois istraћivanje" moћe rijeљiti prazninu u иipu?


Zapravo, većina sadašnjih "samorazvijena" ne samo da ne može riješiti trenutni jaz u čipu, već će pogoršati nestašica čipa.


Zato što su nazovi "samo-razvijeni" čipovi velikih Internet kompanija/proizvođača automobila/proizvođača mobilnih telefona zapravo samo dizajn čipa, korak u procesu proizvodnje čipova, a najhritičnija proizvodnja čipova je razlika između proizvoda čipa koji nam nedostaju. Sada svijetu fali jezgra. Ono što nedostaje nije dizajn čipova, već najvažnija proizvodnja core čipova.


Sada će samo-razvijeni čipovi nacije povećati narudžbe od fabki, i nastaviti će povećavati jaz između ponude i potražnje za kapacitetom ljevaone čipova. Stoga, u budućnosti, jaz u čipu mogu riješiti samo Fab proizvodna postrojenja (SMIC, Huahong), IDM postrojenja (China Resources Micro, Changcun, Changxin), umjesto "samois istraživanja" (dizajn čipova).


Relativno gledano, prag za dizajn čipova je relativno nizak, sa brzim start-upom i brzim rezultatima. Poslovni model je sličan razvoju softvera. Kina je već vodila svijet u mnogim fables poljima dizajna čipova. Uzmite Huawei HiSilicon kao primjer, prije ograničene ljevačke čipove, HiSiliconove razne mogućnosti dizajna čipova već su među top dva na svijetu.


Dakle, ono što treba podršku sada je polje proizvodnje čipova, a ne dizajn čipova (samo-razvijen). Bez podrške čvrste fab livnjane, fabless je samo priviđenje na nebu.


Četiri. Trenutno, Kini nedostaju samo visoko-end čipovi?


Zapravo, ono što Nedostaje Kini je zrelija tehnologija. 8-inč je zategnutiji od 12-inča, a 12-inč 90/55nm je uže od 7/5nm.


Zrele/napredne izrade su vrlo važne i nezaokretne. Osim AP-a i DRAM-a u mobilnom telefonu, većina ostalih čipova su zrele izrade. Čipovi potrebni za tramvaje, posebno čipovi poluvodiča snage/MCU čipovi, zreli su 12 inča ili 8 inča.


Za Kinu ne postoji samo ogroman jaz između 7/5/3nm i TSMC u naprednom procesu, već se veći jaz odražava u proizvodnom kapacitetu zrelih procesa. Na osnovu ekvivalentnog kapaciteta proizvodnje od 8 inča, proizvodni kapacitet SMIC-a je samo 10% do 15% TSMC-ovih. Jaz je još uvijek ogroman i ne može umanjiti domaću potražnju.


Posebno domaći chip dizajn nabrojane kompanije, većina njih su u zrelim procesnim ćovjecima, ali ne postoji lokalni odgovarajući zreli kapacitet ljeva i podudaranje;


Weir shares' CIS/PMIC/Driver, Zhaoyi's inovativan NOR i MCU, Goodix's fingerprint recognition, Shengbang's analog IC, i Zhuoshengwei's radio frequency are all in the 12-inch mature technology (90~45nm). ) Umjesto nazovi 14/10/7/5nm napredni proces. Što je još važnije, tramvaji i fotonaponski invertori/MCU/power čipovi koji su trenutno u najtjerovatnijem su svi završeni na 8-inčni zreli proizvodni kapacitet. Ovo je i trenutno najoskusniji sektor, a oskudica premašuje i nazovi "napredne" čipove.


Stoga, trenutni prioritet nije 7/5/3nm, nego da se prvo uradi zreli proces.


5. Kina želi samostalno izgraditi vlastiti sistem poluvodiča industrije?


U stvari, poluprovodnici su duboko globalizirana industrija, i nijedna zemlja ne može postići potpunu "lokalizaciju".


Trenutni globalni raspored poluvodiča je:


Semiconductor oprema: Sjedinjene Države kao mainstay, Europe i Japan kao dodatak;


Poluvodički materijali: Japan je glavni materijal, a Sjedinjene Države i Evropa su dopunjane;


Ljevarija čipova: Uglavnom tajvanska pokrajina Kina, dopunila Juћna Koreja;


Memorijski čip: Južna Koreja je mainstay, SAD i Japan su dodatak;


Dizajn čipova: Sjedinjene Države su glavni staj, a kinesko kopno je dodatak;


Pakiranje i testiranje čipova: Tajvanska pokrajina Kina je glavna, a kopnena Kina dodatak;


EDA/IP: Mainly from the United States, supplemented by Europe.


Stoga možemo vidjeti da nijedna zemlja na svijetu ne može pokriti cijeli lanac poluvodičke industrije, tako da je globalna suradnja još uvijek glavni tok industrije.


Međutim, zbog tehnološkog trenja između Kine i Sjedinjenih Država, neophodno je da Kina izvrši dvostruki ciklus. To jest, od prethodne izlazne cirkulacije kao glavne i unutrašnje cirkulacije kao pomoćne, sadašnje izlazne cirkulacije kao pomoćne i unutrašnje cirkulacije kao glavne.


Stoga je, suočeći se sa američkim zabranama prema Kini, najnužniji zadatak da zamijenimo snažna područja SAD-a, i damo sve od sebe da nastavimo vanjski ciklus izvan SJEDINJENIH Država (Evropa, Japan itd.).


Osnovna tehnologija koju trenutno kontrolišu SAD je koncentrisana u poluvodičku opremu (PVD, inspekcija, CVD, mašina za jedrenje, mašina za čišćenje, iona implantacija, oksidacija, epitaksija, annealing) osim litografije, a druga je EDA razvojni softver.


Podsjetnik na rizik: rizik od povećanog sino-sad trgovinskog trenja i geopolitičkog intenziviranje; rizik da je domaća zamjena manja od očekivane; rizik da poluprovodničke nizvodne potražnje bude manje nego što se očekivalo.