2022年,对中国半导体工业来说,或许是一个“苦尽甘来”的年份。

2月7日,位于张江科学城的上海微电子公司举行首台2.5D/3D先进封装光刻机发运仪式,代表了行业同类产品的最高水平。

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与此同时,今年一季度,ASML向大陆销售了23台光刻机,出货量刷新了过往的纪录。

从充满了动荡和制裁的情况中艰难脱离,中国半导体工业似乎又回到正常的生长轨道了。

但问题是:光刻机,救不了中国半导体。

或许是因为光刻机太特别,以至于我们已经把它当成了半导体行业的救命稻草。

但实际上,光刻机不过是漫长的芯片生产线上的一个小环节罢了。

一条生产线上少说也有几十上百种设备,只搞定光刻机,照旧无法从基础上解决问题。

只把视线集中在光刻机上,就会不知不觉就陷入了一种“失焦”的状态——忽略了那些和光刻机一样重要,却没那么着名的半导体设备。

工欲善其事,必先利其器。

半导体行业更是信奉“一代设备一代芯片”,半导体设备的水平决定了芯片的水平。

当你还在操心“中国芯”的时候,内行的关注重点早就放在了诸如中微公司、北方华创、芯原微这样的企业上了。

要问芯片怎么样,先问半导体设备怎么样。

6月28日——7月3日,ag九游会工业研究院《半导体设备专题研究》限时免费,通过对我国半导体工业“卡点”和“堵点”的深度解析,以专业的工业研究为工业链招商赋能。

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半导体设备有多庞大?

半导体制造是个极端庞大且漫长的生产历程。

台积电、中芯国际这样的大型晶圆厂,往往会划分七个独立区域来完成芯片制造的差别工序,差别区域需要的设备和质料也各不相同。

七个区域划分是:扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、抛光、金属化。

具体来看,每个区域又需要以下设备来完成相应工艺。

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所以,半导体设备至少也有20多种,光刻机不过只是其中一个罢了。

照旧那句话,“一代设备一代芯片”。

除了光刻机,其他设备也要抵达足够先进的水平,才华满足高级制程工艺芯片的生产需要。

以中芯国际位于天津的T3 12寸集成电路生产线项目为例,?一条月产1万片12寸晶圆的生产线,需要:

扩散设备22台,CVD设备42台

涂胶去胶设备15台,光刻机8台

刻蚀设备25台,离子注入设备13台

PVD设备24台,研磨抛光设备12台

清洗设备17台,检测设备50台

测试设备33台,其他设备17台

不难发明,半导体行业是一个不折不扣的重资产行业——钱都用在买设备上了。

而上述这些晶圆处理设备,又是设备中最为重要的组成部分,约莫占设备投资总额的80%。

海内半导体设备生长情况

如果只是设备种类多,倒也不值得大惊小怪。

可是随着芯片的制程工艺走向物理极限,台积电、三星这样的大厂开始试制5nm制程芯片,工艺庞漂后越来越高,工序也越来越多。

尤其是当制造工艺抵达了22nm以下,古板的陶醉式光刻技术已经无能为力,必须使用多重曝光技术,工艺办法一举突破1000步。

工序变多了,工艺变庞大了,为了包管产能,就必须要在生产线上装置更多设备。

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因此,在同样的产能下,先进工艺生产线需要的设备数量,远远高于非先进工艺的生产线。

目前,国产晶圆厂绝大大都产品的工艺制程相对落后,即即是中芯国际这样的头部企业,14nm/28nm制程产品也仅仅占比14.6%。

占大大都的,仍然是45nm以上制程的产品。

不难推断,海内晶圆厂确实缺乏高端、先进的生产设备,整体水平相较于台积电、三星等头部企业,照旧比较落后。

在外部封闭越来越严苛确当下,海内半导体设备工业一天不可提供足够先进的设备,海内晶圆厂就一天没步伐生产足够先进的芯片。

看完课程之后,你就会对中国的半导体设备行业现状有一定了解:

首先,中国半导体装备的工业链很完整。扩散、光刻、刻蚀、薄膜生长……半导体工业中的种种焦点设备,我们都有结构。

然后,中国半导体整体落后外洋1至2代,部分产品落后3代以上。

落后不要紧,偏科更要命。

虽然我国目前的水平还比不上美国、日本,可是工业的完整水平和它们比起来并不弱。

如何追赶?

如今,集成电路的工艺制程已经越来越迫近物理极限,每前进一小步都十分艰难。所以,敌手的研究速度已经相对放缓。

客观来看,这是一个留给中国半导体工业的窗口期,短暂又名贵。

只要坚持下去,早晚有一天能够追上。

另一方面,美国的制裁就像一根弹簧:你强它就弱,你弱它就强。

一台半导体设备,如果我们不可生产,制裁和封闭就会如影随形。如果我们有了,对方瞬间就会知趣地解除限制。

这也是ASML近期增加对大陆出货量的原因。

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我们已经从事实上具备了相应的光刻机生产能力,继续实施出口管制步伐已然毫无意义。

如今,摆在中国半导体装备企业面前的问题只剩一个——如何尽快追赶先进水平。

中国半导体设备工业的生长速度和研发实力都很强,关于这方面我们不必太过管忧。

企业最缺的其实是时机。

半导体行业是绝对的重资产行业,晶圆厂在采购设备时一定会慎之又慎,肯定要在能力规模内,选择业内最尖端的技术。

所以,晶圆厂往往倾向于购置已成熟的外洋设备,国产设备很难进入采购名单。

台积电、三星之类的大厂不买国产设备,海内晶圆厂看了之后,大大都也会选择求稳,转身去购置进口设备。

因此,国产半导体设备的市场占有率,纵然在海内市场上也不太悦目。

这个现象带来的负面影响很是严重。

如果国产半导体设备不被采购,就连投入生产的时机都没有,自然也就没有在实践中快速革新的时机。

虽然美国的封闭给中国的半导体厂商提供了一些时机——受到禁令影响的中国晶圆厂很难再采购外洋设备,只能选择和国产厂商相助。

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可是,这个比例仍然很低。

并且,一旦国产半导体设备开始有替代进口的倾向了,外国巨头就又会上门求相助。

他们的套路无外乎“我的产品自制给你用,各人建立合资公司,你就不要自主研发了。”

这样的相助无疑是有诱惑的,究竟自主研发既耗钱又耗时间,谁都想躺着挣钱。

如果工业链上下游不可形成协力,国产化替代可能又会中途而废。

所以,各地在针对半导体设备行业进行工业链招商的历程中,想依赖“砸钱”解决问题绝非易事,工业引导和政策支持才是要害。

更重要的是增强部分间协调配合,完善产颐魅政策工具配合机制,提升产颐魅政策的实施效果。

正如前文所说,中国的半导体设备工业链很完整,各个领域也都取得了一定突破,和外洋的整体差别正在逐渐缩小。

光刻机救不了中国半导体,可是中国人的智慧和汗水可以。