Nedorozumění domácího čipu: Může být čip vyroben litografickým strojem?

Jul 08, 2021

Zanechat vzkaz

Protože je průmyslový řetězec integrovaných obvodů extrémně složitý, existuje mnoho nedorozumění ohledně průmyslového řetězce polovodičů. Tento článek se zaměřuje na řešení pěti nejčastějších nedorozumění domácích čipů:


Jeden, můžete si vyrobit čip pomocí litografického stroje?


Ve skutečnosti je litografie pouze jedním ze sedmi hlavních procesních vazeb (litografie, leptání, depozice, iontová implantace, čištění, oxidace a kontrola) polovodičového průmyslu. I když je to jeden z nejdůležitějších odkazů, ponechává dalších šest odkazů. Žádný z nich nebude fungovat.


Proces výroby integrovaných obvodů je rozdělen na&"; tři hlavní &"; +" čtyři malé" procesy:


tři hlavní (75%): fotolitografie, leptání, depozice;


Čtyři malé (25%): čištění, oxidace, detekce, iontová implantace.


Za normálních okolností představuje fotolitografie 30% investic do celého zařízení výrobní linky a je to jedno ze tří nejdůležitějších front-end zařízení vedle leptacího stroje (25%) a PVD / CVD / ALD (25%) . Čipy lze vyrobit litografickým strojem. Litografie je pouze jednou částí procesu výroby čipů. Potřebuje také podporu dalších šesti hlavních front-end procesních zařízení a jeho důležitost je stejně důležitá jako litografický stroj.


Zadruhé, v Číně je nejnaléhavější věcí vytvořit litografický stroj?


Ve skutečnosti Čína nemá málo litografických strojů. Chybí dalších šest typů procesních zařízení kontrolovaných americkými výrobci (depozice, leptání, iontová implantace, čištění, oxidace a kontrola).


Litografické stroje jsou zhruba rozděleny do dvou kategorií:


1, hluboký ultrafialový litografický stroj DUV: může připravit čipy 0,13 až 7 nm;


2. Extrémní ultrafialová litografická jednotka EUV: vhodná pro čipy pod 7 nm až 3 nm.


Za současné situace se litografické stroje DUV neomezují pouze na Čínu a stále se dodávají normálně, protože dodavatelé pocházejí hlavně z ASML v Evropě a Nizozemsku, stejně jako společnosti Nikon a Canon v Japonsku. Nepodléhají přímo zákazu USA, ale EUV v současné době není k dispozici.


Jak bylo zmíněno v předchozí zprávě, věříme, že se čínské polovodiče přesunou z úplného externího cyklu k duálnímu cyklu architektury externího cyklu + interního cyklu. Na základě skutečnosti, že polovodiče jsou globální dělbou práce, znamená vnější cyklus sjednocení prodejců zařízení mimo USA. Stále je to klíčová a realistická volba. Aktuální uspořádání front-end zařízení je:


1. Litografický stroj: Monopolizován evropskými ASML a Japonskem' s Nikon a Canon;


2. Leptací, depoziční, iontová implantace, čisticí, oxidační a testovací zařízení: USA a Japonsko monopolizují testovací zařízení a testovací zařízení je hluboce monopolizována americkou ULA.


Proto na pozadí expanze výroby polovodičů v Číně&# 39 je nejvyšší prioritou interního a externího duálního cyklu spoléhat se na domácí produkci a v kombinaci s Evropou a Japonskem nahradit nelitografická zařízení řízená Spojené státy. Proto, na rozdíl od většiny lidí, neexistuje nedostatek čínské výroby polovodičů. Litografie.


Tři,&"; self-research &"; může vyřešit mezeru na čipu?


Ve skutečnosti většina současných&"vyvinutých"&"; nejenže nedokáže vyřešit současnou mezeru v čipu, ale ještě zhorší nedostatek čipů.


Protože takzvaný&"; samostatně vyvinutý &"; čipy hlavních internetových společností / výrobců automobilů / výrobců mobilních telefonů jsou ve skutečnosti pouze designem čipu, krokem v procesu výroby čipů, a nejkritičtější výrobou čipů je rozdíl mezi produkty, které nám chybí. Nyní je svět bez jader. To, co chybí, není design čipu, ale nejdůležitější výroba základních čipů.


Nyní samy vyvinuté čipy v zemi zvýší objednávky na výrobu pásky od fabů a budou i nadále zvyšovat rozdíl mezi nabídkou a poptávkou po kapacitě slévárny čipů. Proto v budoucnu může být mezera v čipu vyřešena pouze závody na výrobu Fab (SMIC, Huahong), závody IDM (China Resources Micro, Changcun, Changxin), spíše než&„samovýzkum &“; (design čipu).


Relativně vzato je prahová hodnota pro design čipu relativně nízká, s rychlým spuštěním a rychlými výsledky. Obchodní model je podobný vývoji softwaru. Čína již vedla svět v mnoha bezchybných oblastech designu čipů. Vezměte si jako příklad Huawei HiSilicon, před slévárnou omezených čipů jsou různé možnosti designu čipů HiSilicon již mezi prvními dvěma na světě.


To, co nyní potřebuje podporu, je tedy oblast výroby čipů, nikoli design čipů (vlastní vývoj). Bez podpory slévárny pevných fabií je fabless jen přelud na obloze.


Čtyři. V současné době v Číně chybí pouze špičkové čipy?


Číně ve skutečnosti chybí vyspělejší technologie. 8 palců je těsnější než 12 palců a 12 palců 90 / 55nm je těsnějších než 7 / 5nm.


Zralé / pokročilé řemeslné zpracování je velmi důležité a nepostradatelné. Kromě AP a DRAM v mobilním telefonu je většina ostatních čipů vyspělým řemeslným zpracováním. Čipy potřebné pro tramvaje, zejména výkonové polovodičové čipy / čipy MCU, jsou zralé 12 palců nebo 8 palců.


Pro Čínu v pokročilém procesu existuje nejen obrovská propast mezi 7/5/3 nm a TSMC, ale větší propast se odráží ve výrobní kapacitě vyspělých procesů. Na základě ekvivalentní 8palcové výrobní kapacity je výrobní kapacita SMIC pouze 10% až 15% TSMC. Rozdíl je stále obrovský a vůbec nemůže uspokojit domácí poptávku.


Zejména tuzemské společnosti s návrhem čipových společností, většina z nich je ve vyspělých procesních uzlech, ale neexistuje žádná místní odpovídající kapacita zralé slévárny a párování;


Weir akcie CIS / PMIC / Driver, inovativní NOR a MCU společnosti Zhaoyi, rozpoznávání otisků prstů Goodix, analogový IC společnosti Shengbang a rádiová frekvence společnosti Zhuoshengwei jsou všechny v 12palcové vyspělé technologii (90 ~ 45nm). ) Místo takzvaného pokročilého procesu 14/10/7/5nm. Ještě důležitější je, že tramvaje a fotovoltaické střídače / MCU / výkonové čipy, které jsou v současné době nejžádanější, jsou dokončeny na 8palcové vyspělé výrobní kapacitě. Toto je v současnosti také nejvzácnější odvětví a nedostatek převyšuje tzv.&„pokročilý &“; bramborové hranolky.


Aktuální priorita proto není 7/5/3 nm, ale nejdříve provést vyspělý proces.


5. Čína chce vybudovat svůj vlastní systém polovodičového průmyslu samostatně?


Ve skutečnosti jsou polovodiče hluboce globalizovaným průmyslovým odvětvím a žádná země nemůže dosáhnout úplné „lokalizace“.


Aktuální globální uspořádání polovodičů je:


Polovodičové vybavení: USA jako hlavní opora, Evropa a Japonsko jako doplněk;


Polovodičové materiály: Japonsko je hlavním materiálem a Spojené státy a Evropa jsou doplněny;


Slévárna třísek: Hlavně Tchaj-wanská provincie Číny, doplněná Jižní Koreou;


Paměťový čip: Jižní Korea je oporou, USA a Japonsko jsou doplňkem;


Design čipu: USA jsou oporou a čínská pevnina doplňkem;


Balení a testování čipů: Tchajwanská provincie Čína je hlavní a pevninská Čína je doplněk;


EDA / IP: Hlavně ze Spojených států, doplněno Evropou.


Proto vidíme, že žádná země na světě nemůže pokrýt celý řetězec průmyslového odvětví polovodičů, takže globální spolupráce je stále hlavním proudem tohoto odvětví.


Avšak kvůli technologickému tření mezi Čínou a Spojenými státy je nutné, aby Čína uskutečnila dvojitý cyklus. To znamená, že z předchozího vnějšího oběhu jako hlavního a vnitřního oběhu jako pomocného, ​​aktuálního vnějšího oběhu jako pomocného a vnitřního oběhu jako hlavního.


Tváří v tvář omezením USA vůči Číně je tedy nejnaléhavějším úkolem nahradit silné oblasti Spojených států a udělat maximum pro pokračování vnějšího cyklu mimo USA (Evropa, Japonsko atd.) .


Základní technologie, která je v současné době pod kontrolou Spojených států, je soustředěna na polovodičová zařízení (PVD, inspekce, CVD, leptací stroje, čisticí stroje, iontové implantace, oxidace, epitaxe, žíhání) jiné než litografie a druhým je vývojový software EDA.


Připomenutí rizika: riziko zvýšeného čínsko-amerického obchodního tření a geopolitické intenzifikace; riziko, že domácí substituce bude menší, než se očekávalo; riziko nižší poptávky po polovodičích je nižší, než se očekávalo.