Parce que la chaîne industrielle des circuits intégrés est extrêmement complexe, il y a beaucoup de malentendus sur la chaîne industrielle des semi-conducteurs. Cet article se concentre sur la réponse aux cinq malentendus les plus courants des puces domestiques:
Un, pouvez-vous faire une puce avec une machine à lithographie?
En fait, la lithographie n’est que l’un des sept principaux maillons de processus (lithographie, gravure, dépôt, implantation d’ions, nettoyage, oxydation et inspection) de l’industrie des semi-conducteurs. Bien que ce soit l’un des liens les plus importants, il laisse les six autres liens. Aucun d’entre eux ne fonctionnera.
Le processus de fabrication des circuits intégrés est divisé en « trois grands » + « quatre petits » processus:
trois majeurs (75 %) : photolithographie, eau-grave, dépôt;
Quatre petits (25%) : nettoyage, oxydation, détection, implantation ionique.
Dans des circonstances normales, la photolithographie représente 30% de l’investissement dans l’ensemble de l’équipement de la ligne de production, et c’est l’un des trois équipements frontaux les plus importants aux côtés de la machine de gravure (25%) et PVD/CVD/ALD (25%). Les copeaux peuvent être fabriqués avec une machine à lithographie. La lithographie n’est qu’une partie du processus de fabrication des puces. Il a également besoin du soutien de six autres équipements de processus frontaux majeurs, et son importance est aussi importante que la machine à lithographie.
Deuxièmement, la chose la plus urgente en Chine est de créer une machine à lithographie?
En fait, la Chine ne manque pas de machines lithographes. Ce qui manque, ce sont les six autres types d’équipements de traitement contrôlés par les fabricants américains (dépôt, gravure, implantation d’ions, nettoyage, oxydation et inspection).
Les machines à lithographie sont grossièrement divisées en deux catégories:
1, machine de lithographie ultraviolet profond DUV: peut préparer des puces de 0,13um à 7nm;
2. Machine de lithographie ultraviolette extrême EUV: convient aux puces inférieures à 7nm à 3nm.
Dans les circonstances actuelles, les machines de lithographie DUV ne sont pas limitées à la Chine, et elles sont toujours fournies normalement, car les fournisseurs proviennent principalement d’ASML en Europe et aux Pays-Bas, ainsi que de Nikon et Canon au Japon. Ils ne sont pas directement soumis à l’interdiction américaine, mais EUV n’est actuellement pas disponible.
Comme mentionné dans le rapport précédent, nous pensons que les semi-conducteurs chinois passeront d’un cycle externe complet à une architecture à double cycle de cycle externe + cycle interne. Basé sur la réalité que les semi-conducteurs sont une division mondiale du travail, le cycle externe signifie unir les fournisseurs d’équipements non américains. C’est toujours un choix clé et réaliste. La disposition actuelle de l’équipement frontal est la suivante :
1. Machine à lithographie: monopolisée par l’ASML européenne et nikon et canon japonais;
2. Équipement de gravure, de dépôt, d’implantation d’ions, de nettoyage, d’oxydation et d’essai : les États-Unis et le Japon monopolisent l’équipement d’essai, et l’équipement d’essai est profondément monopolisé par l’UCK basée aux États-Unis.
Par conséquent, dans le contexte de l’expansion de la production de semi-conducteurs en Chine, la priorité absolue pour le double cycle interne et externe est de s’appuyer sur des produits nationaux et combinés avec l’Europe et le Japon pour remplacer l’équipement non lithographique contrôlé par les États-Unis. Par conséquent, contrairement à ce que la plupart des gens comprennent, la fabrication chinoise de semi-conducteurs ne manque pas. lithographie.
Troisièmement, « l’auto-recherche » peut résoudre le fossé de la puce?
En fait, la plupart des « auto-développés » actuels non seulement ne peuvent pas résoudre l’écart actuel de puce, mais exacerberont la pénurie de puces.
Parce que les puces dites « auto-développées » des grandes entreprises Internet / constructeurs automobiles / fabricants de téléphones mobiles ne sont en fait que la conception de la puce, une étape dans le processus de fabrication de la puce, et la fabrication de puces la plus critique est la différence entre les produits de puce qui nous manquent. Aujourd’hui, le monde manque de noyaux. Ce qui manque, ce n’est pas la conception de la puce, mais la fabrication de la puce de base la plus importante.
Maintenant, les puces auto-développées du pays augmenteront les commandes de bandes de fabrication et continueront d’augmenter l’écart entre l’offre et la demande de capacité de fonderie de puces. Par conséquent, à l’avenir, l’écart de puce ne pourra être résolu que par des usines de fabrication fab (SMIC, Huahong), des usines IDM (China Resources Micro, Changcun, Changxin), plutôt que par « l’auto-recherche » (conception de puces).
Relativement parlant, le seuil pour la conception de puces est relativement bas, avec un démarrage rapide et des résultats rapides. Le modèle d’affaires est similaire au développement de logiciels. La Chine a déjà été le chef de la médaille mondiale dans de nombreux domaines de la conception de puces fabless. Prenez Huawei HiSilicon comme exemple, avant la fonderie de puces restreinte , les différentes forces de conception de puces de HiSilicon figurent déjà parmi les deux premières au monde.
Donc, ce qui a besoin de soutien maintenant, c’est le domaine de la fabrication de puces, pas la conception de puces (auto-développées). Sans le soutien d’une fonderie solide, fabless n’est qu’un mirage dans le ciel.
Quatre. Pour l’instant, la Chine ne manque que de puces haut de gamme ?
En fait, ce qui manque à la Chine, c’est une technologie plus mature. 8-inch est plus serré que 12-inch, et 12-inch 90/55nm est plus serré que 7/5nm.
L’artisanat mature / avancé est très important et indispensable. À l’exception de l’AP et de la DRAM dans un téléphone mobile, la plupart des autres puces sont un savoir-faire mature. Les puces nécessaires pour les tramways, en particulier les puces à semi-conducteurs de puissance / puces MCU, sont matures 12 pouces ou 8 pouces.
Pour la Chine, il y a non seulement un énorme écart entre 7/5/3nm et TSMC dans le processus avancé, mais l’écart plus grand se reflète dans la capacité de production des processus matures. Sur la base de la capacité de production équivalente de 8 pouces, la capacité de production de SMIC n’est que de 10% à 15% de celle de TSMC. L’écart est encore énorme et ne peut répondre du tout à la demande intérieure.
En particulier les sociétés cotées en bourse de conception de puces nationales, la plupart d’entre elles se trouvent dans des nœuds de processus matures, mais il n’y a pas de capacité de fonderie mature et de correspondance locale;
Le CIS / PMIC / Driver de Weir, le NOR et le microcontrôleur innovants de Zhaoyi, la reconnaissance des empreintes digitales de Goodix, le circuit intégré analogique de Shengbang et la fréquence radio de Zhuoshengwei sont tous dans la technologie mature de 12 pouces (90 ~ 45nm). ) Au lieu du processus avancé dit 14/10/7/5nm. Plus important encore, les tramways et les onduleurs photovoltaïques / MCU / puces d’alimentation qui sont actuellement les plus demandés sont tous achevés avec une capacité de production mature de 8 pouces. C’est aussi le secteur le plus rare à l’heure actuelle, et la rareté dépasse les puces dites « avancées ».
Par conséquent, la priorité actuelle n’est pas 7/5/3nm, mais de faire d’abord un processus mature.
5. La Chine veut construire son propre système d’industrie des semi-conducteurs de manière indépendante?
En fait, les semi-conducteurs sont une industrie profondément mondialisée, et aucun pays ne peut atteindre une « localisation » complète.
La disposition mondiale actuelle des semi-conducteurs est la suivante:
Équipements semi-conducteurs: les États-Unis comme pilier, l’Europe et le Japon comme complément;
Matériaux semi-conducteurs: le Japon est le matériau principal, et les États-Unis et l’Europe sont complétés;
Fonderie de copeaux: Principalement la province chinoise de Taiwan, complétée par la Corée du Sud;
Puce mémoire: La Corée du Sud est le pilier, les États-Unis et le Japon sont le supplément;
Conception de puce: les États-Unis sont le pilier, et la Chine continentale est le supplément;
Emballage et test des puces: la province chinoise de Taiwan est la principale, et la Chine continentale est un supplément;
EDA/IP: principalement des États-Unis, complété par l’Europe.
Par conséquent, nous pouvons voir qu’aucun pays au monde ne peut couvrir l’ensemble de la chaîne de l’industrie des semi-conducteurs, de sorte que la coopération mondiale est toujours le courant dominant de l’industrie.
Cependant, en raison des frictions technologiques entre la Chine et les États-Unis, il est nécessaire pour la Chine d’effectuer un double cycle. C’est-à-dire de la circulation extérieure précédente comme principale et de la circulation intérieure comme auxiliaire, de la circulation extérieure actuelle comme auxiliaire et de la circulation intérieure comme principale.
Par conséquent, face aux contraintes des États-Unis sur la Chine, la tâche la plus urgente est de remplacer les zones fortes des États-Unis et de faire de notre mieux pour poursuivre le cycle extérieur en dehors des États-Unis (Europe, Japon, etc.).
La technologie de base actuellement contrôlée par les États-Unis est concentrée dans les équipements semi-conducteurs (PVD, inspection, CVD, machine de gravure, machine de nettoyage, implantation d’ions, oxydation, épitaxie, recuit) autres que la lithographie, et l’autre est un logiciel de développement EDA.
Rappel des risques : le risque d’intensification des frictions commerciales sino-américaines et d’intensification de la géopolitique ; le risque que la substitution nationale soit moindre que prévu; le risque que la demande en aval de semi-conducteurs soit inférieure aux attentes.