半導體產(chǎn)業(yè)的2020年,硝煙彌漫,刀光劍影中,沉淀下這十大關鍵詞
本文來源:麥博 / Sunny OFweek維科網(wǎng)
回望逝去的2020年,疫情籠罩下的世界充滿了「意外」。這一年里,我們邂逅了許多只黑天鵝,也無數(shù)次見證歷史。疫情對全球半導體產(chǎn)業(yè)影響頗大,從停工停產(chǎn)到復工復產(chǎn),從芯片需求暴漲到缺貨漲價,從「實體清單」卡脖子到「并購潮」……這一年注定會載入史冊。站在2021新年之初,讓我們一起用10個關鍵詞,來總結下2020年半導體產(chǎn)業(yè)都有怎樣的「打開方式」?
缺貨漲價
「缺貨」、「漲價」成為了2020年下半年電子產(chǎn)業(yè)人士最為關注的話題之一。由晶圓產(chǎn)能緊張引發(fā)的蝴蝶效應,半導體晶圓、材料、芯片、封裝、測試各環(huán)節(jié)均有廠商宣布產(chǎn)品漲價,漲價通知接踵而至。
據(jù)業(yè)內(nèi)分析認為,半導體產(chǎn)業(yè)鏈整體漲價源頭來自晶圓產(chǎn)業(yè),其中尤以8英寸晶圓為主。當前市面上8英寸晶圓供不應求,需求暴增,主要受年初疫情影響,遠程辦公、遠程教育等生活模式的興起,促進了移動顯示設備的火爆,筆記本、平板電腦所需的8英寸晶圓訂單加劇,產(chǎn)能嚴重不足。而美國政府近來加強對中芯國際出口管制,無疑會讓本就緊張的全球晶圓代工產(chǎn)能進一步承壓。
半導體材料方面,移動設備的興起導致面板行業(yè)產(chǎn)能需求旺盛,三星、LGD等大廠供不應求,靶材產(chǎn)能也十分緊缺。雖然ITO靶材的物料成本并沒有增長,但人工及運營成本都在增加,面板廠追加的訂單已經(jīng)有漲價的趨勢;此外PCB線路板的核心材料覆銅板也于近期出現(xiàn)提價趨勢,已經(jīng)是2020年第三次漲價,無外乎兩個原因,一是覆銅板主要生產(chǎn)國受疫情影響嚴重,二是下游需求端暴增帶動了覆銅板的漲價;同樣,硅料、硅片等材料也呈現(xiàn)持續(xù)漲價之勢。
芯片方面,恩智浦(NXP)、瑞薩電子(Renesas Electronics),意法半導體等知名企業(yè)廠商陸續(xù)發(fā)布調(diào)價函,盛群(合泰)、凌通、松翰、閎康、新唐五大臺灣MCU廠亦同步傳出調(diào)高產(chǎn)品報價的消息,部分品項漲幅超10%,交期甚至拉長至10個月。同樣,封測市場也沒有「逃脫」?jié)q價狂潮,日月光、頎邦、南茂、華泰、菱生、超豐等封測廠產(chǎn)能滿載年底前難以緩解,封裝產(chǎn)能吃緊情況至少會延續(xù)到明年年中,明年第一季全面漲價5~10%勢在必行。
整個行業(yè)缺貨漲價背后反映的是全球電子產(chǎn)業(yè)一體化的現(xiàn)狀,「牽一發(fā)而動全身」無疑是對當前半導體產(chǎn)業(yè)最真實的寫照。上游晶圓產(chǎn)能不足問題或?qū)⒊掷m(xù)到明年年中才有可能得到緩解,其同步影響的材料、封測及終端芯片產(chǎn)品等一時間也絕對不會停下漲價的腳步,目前只剩下終端消費產(chǎn)品所受的影響微乎其微。就目前情況來看,國內(nèi)芯片廠商在這幾年發(fā)展正旺,產(chǎn)品與國際一線大廠之間距離也逐漸拉近,進口半導體產(chǎn)品漲價難買情況下,或許可以給國內(nèi)廠商更多的機會。
并購潮
2020年,全球肆虐的新冠疫情對半導體產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)制造造成了一定影響,但是半導體市場的繁榮以及對半導體行業(yè)長期前景的看好,仍有大量資本運轉(zhuǎn)于其中。
2020年堪稱半導體并購大年,回顧各方并購案例,各家芯片廠商試圖以并購這種方式獲得更先進的技術,或者是借機掌握更大的市場份額,已經(jīng)成為非常普遍的現(xiàn)象。
簡單回顧下2020年幾起知名的并購案,ADI 209.1億美元收購Maxim,緊追頭號霸主TI;英偉達 400億美元收購ARM,未來或許能有與英特爾「叫板」的實力;AMD 350億美元收購賽靈思,步步「緊逼」英特爾;SK海力士 90億美元收購英特爾NAND業(yè)務……
不難發(fā)現(xiàn),不管是收購方還是標的方,都是在某一特定領域極為拔尖的企業(yè)。眾所周知,半導體產(chǎn)業(yè)具有極高的國家戰(zhàn)略性價值,重要性不言而喻。從技術層面看,摩爾定律發(fā)展放緩,各家企業(yè)在面臨技術壓力劇增的同時,將目光投向了并購這種進一步壯大自身實力的方式。借助并購,企業(yè)可以輕易踏過半導體產(chǎn)業(yè)的高門檻,在新的領域占有一定市場份額。
另外一方面,席卷全球的新冠肺炎疫情對全球經(jīng)濟造成嚴重影響,但半導體產(chǎn)業(yè)卻成為疫情之下少數(shù)呈現(xiàn)逆勢增長的行業(yè),資本方也助推有實力的芯片巨頭加快新業(yè)務板塊擴張的步伐。同時,巨頭們也都試圖打造多樣化的產(chǎn)品組合,瞄準了高性能計算、邊緣計算以及數(shù)據(jù)中心這一行業(yè)新增長點。
并購潮同樣影響著國內(nèi)企業(yè),隨著2018年中美貿(mào)易摩擦加劇,美國對中國實行了日益嚴苛的技術禁令,使得中國企業(yè)難以再到海外市場展開相關產(chǎn)業(yè)并購等操作,由此所帶來的挑戰(zhàn)遠大于利好。如果國內(nèi)半導體企業(yè)沒有參與權,而海外巨頭卻能一口一口吞下諸多小而美的半導體企業(yè),然后再通過多元化的產(chǎn)品組合打入中國市場,將對我國的「國產(chǎn)替代」造成更嚴重的沖擊。
2nm
先進的制造工藝可以使CPU與GPU內(nèi)部集成更多的晶體管,使處理器具有更多的功能以及更高的性能;更先進的制造工藝會減少處理器的散熱設計功耗(TDP),從而解決處理器頻率提升的障礙;更先進的制造工藝還可以使處理器的核心面積進一步減小,也就是說在相同面積的晶圓上可以制造出更多的CPU與GPU產(chǎn)品,直接降低了CPU與GPU的產(chǎn)品成本,從而最終會降低CPU與GPU的銷售價格使廣大消費者得利。
廣大芯片廠商也深刻認識到這一點,因此大家都在努力沖擊著芯片工藝的極限。來到2020年,5nm工藝已經(jīng)進入量產(chǎn),最先進的工藝制程研發(fā)已經(jīng)來到2nm節(jié)點。目前,臺積電在這條道路上展現(xiàn)了自己最為高超的技巧。
圖片源自OFweek維科網(wǎng)
在3nm工藝節(jié)點上,臺積電仍舊選用了成熟的鰭式場效應晶體管技術(FinFET),但是來到2nm關口,臺積電將會用上環(huán)繞柵極晶體管技術(GAA)。原因是因為5nm之后的工藝節(jié)點柵線之間間距的減小,再想像以往一樣在一個單元內(nèi)填充多個鰭線已不現(xiàn)實,同時柵線間距的減小還會導致FinFET的靜電問題急速加劇并直接制約晶體管性能的提升,此外FinFET的出現(xiàn)雖然突破了平面晶體管的短溝道效應限制讓電壓得以降低,但是還不夠,在理想情況下溝道應該被柵極完全包圍。因此,在5nm之后,業(yè)界迫切需要一個新的結構來替代鰭式晶體管結構,這就帶來了全環(huán)繞柵極晶體管,也就是我們所說的GAA。
無疑,2nm已成為目前已知芯片工藝能達到的極限所在,不僅僅是臺積電在追趕這項技術。近日,歐盟委員會召開歐盟17國家電信部長視頻會議,共同簽署了《歐洲處理器和半導體科技計劃聯(lián)合聲明》,并宣布將在未來2-3年內(nèi)投入1450億歐元(約合人民幣1.2萬億元)的資金,以推動歐盟各國聯(lián)合研究及投資先進處理器以及2nm先進工藝制造上進行追趕。
同樣,中國半導體也在加速擺脫對美依賴。中科院已經(jīng)研發(fā)出了新型垂直納米環(huán)柵晶體管,并被視為2nm及以下工藝的主要技術候選。這意味著,等該項技術成熟之后,國產(chǎn)2nm芯片有望成功破冰。因為這一技術可比之前三星所發(fā)布的3nm工藝需要采用的GAA環(huán)繞柵極晶體管性能更強、功耗更低!但遺憾的是,中科院研發(fā)的2nm芯片并不能投入量產(chǎn),更不能用于手機等智能設備。其原因是我國并沒有能夠大量生產(chǎn)這種芯片的設備,尤其是光刻機。
政策扶持
作為高端制造領域的「皇冠明珠」,國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略基石,集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直備受關注。隨著新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的推進,我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭更趨積極,市場規(guī)模進一步擴張,產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)逐步發(fā)展壯大。
國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開政策扶持和幫助,不管是從國際競爭的角度考慮,還是為了盡快從疫情中復蘇,通過政策手段支撐集成電路產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展至關重要。
2020年以來,國內(nèi)多條與集成電路產(chǎn)業(yè)相關的政策出臺。具體來看,2020年3月,工信部、發(fā)改委、財政部、稅務總局四部門聯(lián)合發(fā)布通知,為深入推進行政審批制度改革,決定廢止《集成電路設計企業(yè)認定管理辦法》。
廢止《集成電路設計企業(yè)認定管理辦法》將為集成電路設計企業(yè)帶來直接利好,國內(nèi)集成電路企業(yè)股票齊齊飄紅,顯示出資本市場對于這一決定的熱烈歡迎;同期出臺的《加強「從0到1」基礎研究工作方案》則有望為我國集成電路基礎理論研究和核心技術突破帶來巨大助力;8月4日,國務院公開發(fā)布《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》中,公布了針對集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境的系列優(yōu)化措施及相應政策,重點包括新出臺政策重點包括八大方向,分別為:一、財稅政策;二、投融資政策;三、研究開發(fā)政策;四、進出口政策;五、人才政策;六、知識產(chǎn)權政策;七、市場應用政策;八、國際合作政策。其中,財稅等方面的規(guī)定或?qū)榘雽w行業(yè)帶來一些顯著的利好,甚至在這個中美貿(mào)易戰(zhàn)持續(xù)、脫鉤風險亦不可忽視的大危機背景下,催生出難得的產(chǎn)業(yè)大機遇。
在教育方面,2020年,國務院學位委員會會議投票通過集成電路專業(yè)將作為一級學科,并將從電子科學與技術一級學科中獨立出來的提案。集成電路專業(yè)擬設于新設的交叉學科門類下,待國務院批準后,將與交叉學科門類一起公布。這意味著,集成電路將成為未來國內(nèi)電子專業(yè)選擇的一大重點方向,對于高校來說,這更加充分的把集成電路方面的人才資源進行了聚合,具有重大意義。
此外,集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展對于資金的需求十分驚人。為了滿足國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資金需要,國家成立了集成電路產(chǎn)業(yè)基金二期,有望帶動7000億元-9000億元資金投入集成電路產(chǎn)業(yè)。在各項政策加速落地、資金保障逐步到位的情況下,我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展或?qū)⒂瓉硇乱惠啽l(fā)。
GaN
說起2020年電子產(chǎn)品圈的熱詞,「氮化鎵(GaN)快充」必有一席之地。GaN為什么突然大火,還要歸功于小米10發(fā)布會上雷軍對65W小米GaN充電器的大肆夸贊,新品火起來的同時,還引起投資人對于第三代半導體的廣泛關注。
隨著消費電子產(chǎn)品、電動車、家用電器等產(chǎn)品更新?lián)Q代,產(chǎn)品的性能也越來越受重視,尤其是在功率設計方面。如何提升電源轉(zhuǎn)換能效,提高功率密度水平,延長電池續(xù)航時間,成為了新一代電子產(chǎn)品面臨的最大挑戰(zhàn)。在這樣的背景下,一種新型的功率半導體——氮化鎵(GaN)的出現(xiàn),或許會成為未來電子產(chǎn)業(yè)的「香餑餑」。
半導體材料發(fā)展已經(jīng)來到了第三代,第三代半導體材料主要以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)為代表的寬禁帶半導體材料。在應用方面,根據(jù)第三代半導體的發(fā)展情況,其主要應用為半導體照明、電力電子器件、激光器和探測器、以及其他4個領域。而GaN并不存在于自然界,只能在實驗室中制成。
與SiC產(chǎn)業(yè)鏈類似,GaN產(chǎn)業(yè)鏈可依次分為GaN襯底→GaN外延→器件設計→器件制造。從國內(nèi)外GaN產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,美國、日本成為GaN產(chǎn)業(yè)發(fā)展的佼佼者,中國企業(yè)入局者則為數(shù)不多。
快充產(chǎn)品、5G射頻、電動汽車、光伏等功率半導體、照明成為了GaN的主要應用領域。相比于Si等材料,GaN更節(jié)能、更快,具備更好的恢復特性,但是仍然談不上徹底取代。由于若干原因,GaN并不常用于晶體管中,因為GaN器件通常是耗盡型器件,當柵極-源極電壓為零時它們會產(chǎn)生導通,這是一個問題。
其次,GaN器件極性太大,難以通過高摻雜來獲得較好的金屬-半導體的歐姆接觸,這是GaN器件制造中的一個難題,現(xiàn)在最好的解決辦法就是采用異質(zhì)結,首先讓禁帶寬度逐漸過渡到較小一些,然后再采用高摻雜來實現(xiàn)歐姆接觸,但這種工藝很復雜。
歐美等國家正在持續(xù)加大第三代半導體領域研發(fā)支持力度,以GaN、SiC為首的第三代半導體材料被廣泛應用,是半導體以及下游電力電子、通訊等行業(yè)新一輪變革的突破口。近年來,國內(nèi)第三代半導體產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展,但在材料指標、器件性能等方面與國外先進水平仍存在一定差距,第三代半導體產(chǎn)業(yè)本土化、高端化的需求依然緊迫。
資料源自OFweek、東吳證券研究所
晶圓代工
自半導體產(chǎn)業(yè)誕生以來,就不斷分化出越來越龐雜、廣大、繁榮的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
而近年來,這個過程中一個顯著的影響就是:晶圓代工廠變得越發(fā)重要。
數(shù)據(jù)也體現(xiàn)了這個細分環(huán)節(jié)的繼續(xù)高速成長:據(jù)TrendForce旗下半導體研究處報告(以下簡稱「報告」),2020年疫情導致眾多產(chǎn)業(yè)受到?jīng)_擊,然受惠于遠距辦公與教學的新生活常態(tài),加上5G 智能手機滲透率提升,以及相關基礎建設需求強勁的帶動,全球半導體產(chǎn)業(yè)逆勢上揚,預估2020年全球晶圓代工產(chǎn)值年成長將高達23.8%,突破近十年高峰。但即便是如此高的成長,也還是不夠填平芯片生產(chǎn)的需求。
報告指出,從接單情況看,半導體代工產(chǎn)能的吃緊預估將至少延續(xù)到2021年上半年,10nm以下先進制程工藝方面,臺積電與三星現(xiàn)階段產(chǎn)能都在近乎滿載的水準。2021、2022年,將陸續(xù)有4 / 3nm制程問世,ASML的EUV設備更成為各家晶圓廠亟欲爭奪的稀缺資源。
內(nèi)容來自TrendForce相關報告
據(jù)TrendForce報告2020年8月的報告預測,當年前三季度晶圓代工領域的前十位營收排名將會如上所示,1、臺積電;2、三星;3、格芯;4、聯(lián)電;5、中芯國際;6、高塔半導體;7、力積電;8、世界先進;9、華虹半導體;10、東部高科。
總體來說,臺灣企業(yè)明顯領先,韓國其次,美國企業(yè)憑借深厚其國內(nèi)深厚的產(chǎn)業(yè)積累,依然保有重要行業(yè)地位,中國則是這個領域不可小覷的新興勢力。
還有一個值得特別注意的是,隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)、科技戰(zhàn)的推進,關于晶圓代工產(chǎn)業(yè)重要性、技術能力的話題也受到越來越多的討論。特朗普政府對以華為、中芯國際為代表的中國高科技產(chǎn)業(yè)廣泛的「實體清單」政策,更是助長了這方面話題的關注度。
量子計算
2019年,Google懸鈴木實現(xiàn)量子優(yōu)越性的消息引發(fā)了一輪較為廣泛的「量子計算」熱議。
進入2020年,在中國,這一消息更是將這一晦澀的概念在廣泛的范圍內(nèi)得以傳播:中科大潘建偉團隊成功構建76個光子的量子計算原型機「九章」,200秒求解數(shù)學算法高斯玻色取樣,使中國成為全球第二個實現(xiàn)「量子優(yōu)越性」的國家。
與《九章》相關的研究成果,在線發(fā)表在了國際學術期刊《科學》(Science)網(wǎng)站上,截圖自Science網(wǎng)站
當然,在「量子計算」領域做研究的團隊、機構遠不只這兩家,英特爾、IBM、微軟等企業(yè),或者日本、歐洲、臺灣等地區(qū)也都在這個領域里投入可觀資源。
然而,現(xiàn)階段,實現(xiàn)量子計算至少有兩個要面對重要問題:1、苛刻條件,2、有限的應用領域。
苛刻條件方面,最典型的就是對走近絕對零度的極低溫環(huán)境需求,而為了實現(xiàn)、維持這種環(huán)境,需要耗費大量資源。
有限的應用領域方面,據(jù)維基百科詞條給出的概念,量子計算機是一種使用量子邏輯進行通用計算的設備。不同于傳統(tǒng)的電子計算機,量子計算用來存儲數(shù)據(jù)的對象是量子比特,它使用量子算法來進行數(shù)據(jù)操作。量子計算機在輿論中有時被過度渲染成無所不能或速度快數(shù)億倍等,其實這種計算機是否強大極度看問題而定,若該問題已經(jīng)有提出速算的量子算法只是困于傳統(tǒng)計算機無法執(zhí)行,那量子計算機確實能達到未有的高速,若是沒有發(fā)明算法的問題則量子計算機表現(xiàn)與傳統(tǒng)無異甚至更差。
也是基于這方面的原因,「九章」問世后,這一獲得大量盛譽的成就,就引來了大量質(zhì)疑。
在此,引用臺灣的「微系統(tǒng)暨奈米科技協(xié)會」的專業(yè)解釋來說明一下:「九章」所使用到的「玻色子取樣機」并不同于量子比特計算機,雖能提供通往高速量子計算的捷徑,但該取樣機僅執(zhí)行1種固定任務,它是由分光鏡組成的網(wǎng)絡,能將抵達平行輸入埠的一組光子轉(zhuǎn)換成由平行輸出埠離開的第二組光子,玻色子取樣便是用來計算光子輸入輸出組態(tài)之間對應的概率?!覆I尤訖C」是2011年麻省理工學院的斯科特·阿倫森和亞歷克斯·阿基波夫(Alex Arkhipov)所提出的裝置,能提供通往高速量子計算的「捷徑」。玻色子取樣是一種替代方案,并不是通用的量子計算。
毫無疑問,量子計算方面的研究將繼續(xù)被推動,而同樣,關于它的爭議與祛魅,也將長期存在下去。
卡脖子
雖然長期以來習慣于喊「獨立自主」口號的中國人,一直在盤算著各種中國無法充分自主供應的技術、資源。但大概也是從華為被美國特朗普政府「實體清單」限制開始,這個概念的熱度提升變得快了很多。
中美兩大經(jīng)濟體之間的技術戰(zhàn)、科技戰(zhàn)背景下,包括半導體產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的大量行業(yè)領域被指出存在「卡脖子」問題。
大飛機,其實也是一個深度依賴外部技術的領域,圖片來自OFweek維科網(wǎng)
國內(nèi)的《科技日報》就總結過「35項卡脖子的關鍵技術」和「60余項中國尚未掌控的核心技術」。
「35項卡脖子的關鍵技術」包括:光刻機、芯片、操作系統(tǒng)、航空發(fā)動機短艙、觸覺傳感器、真空蒸鍍機、手機射頻器件、iCLIP技術、重型燃氣輪機、激光雷達、適航標準、高端電容電阻、核心工業(yè)軟件、ITO耙材、核心算法、航空鋼材、銑刀、高端軸承鋼、高壓柱塞泵、航空設計軟件、光刻膠、高壓共軌系統(tǒng)、透射式電鏡、掘進機主軸承、微球、水下連接器、燃料電池關鍵材料、高端焊接電源、鋰電池隔膜、醫(yī)學影像設備元器件、超精密拋光工藝、環(huán)氧樹脂、高強度不銹鋼、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、掃描電鏡。
「60余項中國尚未掌控的核心技術」包括:半導體加工設備/半導體材、超高精度機床、工業(yè)機器人、頂尖精密儀器、工程器械、軸承、炭纖維、光學、發(fā)電用燃氣機輪、脫銷催化裝置、垃圾焚燒設備、PP PE大型擠壓造粒機、工業(yè)水泵、企業(yè)級掃描儀、血液診斷設備、全球氧化鋅避雷器、光伏逆變器、HFC-23分解回收裝置、海外淡化,廢水利用、建筑設計、加氫反應器、粉體加工機、核心卷繞設備皮帶張緊機、味之素、焦炭生成器、動力總成精密測試設備、特殊類鋼材、全成型電腦橫機、熱轉(zhuǎn)化處理領域、證件制造設備、液壓式伺服沖壓機、電波暗室、高端光纜、SDN-軟件定義網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)安全解決方案、全站儀、化妝品、樂器、電池、海底電纜、超級計算機、cpu/gpu異構式超算系統(tǒng)、光纖傳輸、量子計算、量子通信、激光光量子計算機的電路板、矢量超級計算機、電腦多頭秤、三維圖形轉(zhuǎn)換軟件、復合材料熱壓燒結爐、GPS精度、太陽帆飛船、引力波望遠鏡、X射線自由電子激光(XFEL)研究設備、超冷中子源生成設施、高速離子作為慣性約束核聚變加熱介質(zhì)的愿望變?yōu)楝F(xiàn)實、激光、除甲烷水合物外另一種可燃冰、通訊測量設備、移動設備用鋰電池不銹鋼外殼、輪轉(zhuǎn)印刷、稀土。
可以看出,無論是「35項卡脖子關鍵技術」還是「60余項中國尚未掌控的核心技術」,都有大量和半導體產(chǎn)業(yè)密切相關。
事實上,半導體產(chǎn)業(yè)自誕生以來,之所以能不斷分化出如此龐雜、廣大而繁榮的產(chǎn)業(yè)生態(tài),與全球各國人才、資源、市場的多方面因素都密切相關。如今,中國要以一國之力自力更生,掌控所有這些產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)而不被境外卡脖子,其難度之大,其實不難想象……
內(nèi)循環(huán)
其實,從本次OFweek維科網(wǎng)盤點的10個關鍵詞就可以看出,中國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已深深被國際政治大環(huán)境——尤其是中美關系——所影響。
如前所述,半導體產(chǎn)業(yè)如今已是非常龐雜、廣大而繁榮的一個巨大產(chǎn)業(yè),它涉及大量細分而少有從業(yè)企業(yè)/人員的領域。而每一個細分領域,其所涉及的專業(yè)技術,往往都是「外人」所難以充分掌握和取代的?!父粜腥绺羯健沟牡览恚谶@里體現(xiàn)得更加淋漓盡致。
一個典型典型例子就是超純水,半導體產(chǎn)業(yè)的一些生產(chǎn)環(huán)節(jié),在生產(chǎn)過程中都需要用到純度極高的水,作沖洗等用途。而雖然普通純凈水的生產(chǎn)不管是原理還是過程都很容易實現(xiàn),但極高純度的水,生產(chǎn)起來就會出現(xiàn)大量非常難以克服的困難。也因此,這個領域也被少數(shù)幾家外企所把控。
其實很多人都知道,全球化時代,更好地分工合作、將專業(yè)的事交給專業(yè)的人來做,才是經(jīng)濟效率更高的選擇。然而,在如今的全球政治、經(jīng)濟大環(huán)境下,中國被迫提出包括「內(nèi)循環(huán)」在內(nèi)的「國內(nèi)國際雙循環(huán)」政策,也是現(xiàn)有環(huán)境下,基于一些問題難以解決的基礎,不得不采取的應對策略。
對于半導體產(chǎn)業(yè)而言,如何解決一些關鍵領域的「卡脖子」困境,實現(xiàn)獨立自主的「內(nèi)循環(huán)」,是國內(nèi)所有半導體產(chǎn)業(yè)從業(yè)者和政策制定者需要共同努力解決的難題。
當然,就一些局部產(chǎn)業(yè)鏈來說,對外依賴的程度也可能沒有那么嚴重。
例如在物聯(lián)網(wǎng)芯片方面,對工藝要求其實并不高,大部分物聯(lián)網(wǎng)芯片生產(chǎn)所需的工藝技術指標,國內(nèi)相關企業(yè)其實已經(jīng)可以覆蓋了,而相對不那么尖端、關鍵的技術、材料、零部件供應,除非極端對立情況出現(xiàn),否則也不會輕易被切斷。
光刻機
光刻機應該算是半導體產(chǎn)業(yè)最被公眾所熟知的生產(chǎn)設備了。
最受關注的光刻機也是技術最先進的EUV光刻機,也就是極紫外光光刻機?,F(xiàn)階段,它被用來生產(chǎn)7nm和5nm制程工藝的芯片。全球EUV光刻機的出貨都由荷蘭ASML一家企業(yè)所掌握,而受限于供應鏈中的提供、零部件等供應問題,ASML對外銷售EUV光刻機的決定也很大程度上受美國政府的管控。
EUV是業(yè)界最頂尖的光刻機,自上市銷售以來長期供不應求。
2020年10月,ASML發(fā)布了其當年第三季度財報。財報顯示,其當季合并營收達到了40億歐元,稅后凈利為11億歐元,三季度新增訂單達到29億歐元,環(huán)比成長超1.6倍,其中包括四臺EUV光刻機新訂單。ASML預期2021年EUV產(chǎn)能可提升至45~50臺,但即便達到這個水平也還是無法完全滿足市場需求。
如今,臺積電、三星、SK海力士等半導體大廠都已開始量產(chǎn)EUV工藝產(chǎn)品,可以想見,供應鏈對于EUV產(chǎn)品的需求只會讓它更加短缺。
到目前為止,受《瓦森納協(xié)定》限制,整個中國大陸還沒有哪怕一臺EUV光刻機,中芯國際2018年向ASML訂購的一臺也遲遲無法接收到位用于生產(chǎn)。
中國大陸市場對于EUV光刻機的渴望還催生出一些不必要的誤會。2020年8月下旬,轟動業(yè)界的弘芯半導體爆雷事件,就附帶著一個關于EUV光刻機的傳言。傳言稱弘芯半導體擁有全中國大陸唯一一臺能生產(chǎn)7nm制程工藝芯片的光刻機(這也被業(yè)界自動聯(lián)想為EUV光刻機),但弘芯半導體因為資金緊張而在尚未開始生產(chǎn)的情況下就將其抵押出去了。這臺光刻機后來被證實并非EUV光刻機,而是DUV(深紫外光)光刻機。
ASML生產(chǎn)的某一型號DUV光刻機
當然,業(yè)界不常討論的是,非頂尖光刻機受到的限制其實并沒有這么高,如中芯國際就有如弘芯半導體抵押出去的那種DUV光刻機用于芯片生產(chǎn)。此外,由上海微電子研發(fā)制造的、可用于28nm芯片生產(chǎn)的國產(chǎn)光刻機,據(jù)媒體報道稱,也將于2021年向國內(nèi)企業(yè)交付。
如果上海微電子的光刻機能如期交付企業(yè)用于生產(chǎn),至少對于國內(nèi)廠商而言,多了一個難得的基礎保障。
來源:2021-01-07 麥博 / Sunny OFweek維科網(wǎng)
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