技嘉股价,请问中芯国际到底有没有使用美国的技术或者设备关键零部件
技嘉股价,请问中芯国际到底有没有使用美国的技术或者设备关键零部件?
看来这个提主的问题还是不很了解中芯国际的情况,在中芯国际A股招股书最前面就有一段话,摘录如下:
原材料和设备供应的风险
集成电路晶圆代工行业对原材料和设备有较高要求,部分重要原材料及核心设备在全球范围内的合格供应商数量较少,大多来自中国境外。
因此,对这个问题的回答毫无疑问,在国际大分工的大环境中,中芯国际采用了较多的美国技术或者设备关键零部件,对公司生产经营造成重要影响。
在芯片的生产中,影响芯片生产的材料包括高纯单晶硅、光刻胶、EDA软件、光刻机、蚀刻机、溅射靶材等关键设备,基中又以对光刻机的渴求为最!
下面我们一起重点探讨一下这些美国技术或者关键设备是哪些,有哪些可以被国产化所替代,形成去美国的生产线呢。
下面是我手绘的一张图,说明了芯片制作的主要流程。
上图圆形框说明芯片制作的核心流程,黑色矩形的部分是对外界的设备或者材料的依赖度。
芯片的起端是晶圆所以在中芯的招股说明书中,特地说到筹集资金中的80亿,用于新建一条12 英寸芯片 SN1 项目,这个项目投产后,能够满足建设 1 条月产能 3.5 万片的 12 英寸生产线。
晶圆就是对单晶高纯晶片进行融解,形成晶棒,再切片成晶片。
芯片光刻工艺是精度越小越好,芯片则是越大越好。
为什么,就象液晶屏一样,越大的芯片才可以切出更多的小块啊。
这个妹子抱的就是12英寸大的晶元,根据比较,这么大的一块晶圆可以生成大约500片华为的麒麟990 5G芯片。
3.5万片每个月就能产生大约1500万个5g芯片这样子。
那么制作晶棒,晶圆的核心材料单晶硅,因为纯度要求很高,所以大量要求进口。
全球前5大厂商占了产量的90%以上,分别是日本信越半导体(市占率27%)、日本胜高科技(市占率26%),台湾环球晶圆(市占率17%)、德国Silitronic(市占率13%)、南韩LG(市占率9%)。
由于他们的生产工艺和技术依赖美国很强,所以如果受到美国的打压很可能停止供货,不过现在国产也有不错的硅晶厂商,只是纯度没有国外那么好。
晶圆涂膜晶圆切割好了,我们要在上面涂上一层光刻胶,光刻胶的作用是涂上一个保护层,以便光刻机更好地刻录。
这张图很好地说明了光刻胶的作用,先涂上胶,然后通过光刻机把相应的光胶去除,实现显影,使用蚀刻机对于显影后的没有光胶部分的痕迹进行腐蚀。
之后再冲洗掉光刻胶,这样一个布好了槽路的硅晶就露了出来。
全球的光刻胶厂商,不用猜了,这次是德日居多,半导体光刻胶厂商有:
德国巴斯夫日本黑金化成日本绿化学日本 San-Apro公司真是你起了个大早,人家早就在那等着你了。
显影蚀刻采用光刻机进行刻录显影,再用蚀刻机进行腐蚀,冲洗。
这次还好点,我们有自主知识产权的5纳米蚀刻机。
在2017年,中微半导体研发的7nm等离子体刻蚀机已经在国际一流的集成电路生产线上量产使用。
2019年12月,中微半导体CEO尹志尧也曾透露,他们5nm蚀刻机已经得到了台积电认可,将用于台积电5nm芯片的产线。
相对蚀刻机,光刻机就更为麻烦了,目前光刻机才是芯片生产环节我们最大的坑。
EDA软件在显影蚀刻之前,需要芯片设计厂商提供芯片方案,而这些芯片方案,大都是采用EDA设计软件设计,可以方便地调度并且与最先进的光刻机对接。
目前美国的EDA产品在全球占了65%+的市场,而在中国占了90%的市场份额,像华为、中兴等芯片厂商,使用的都是美国的EDA产品。
在EDA领域,有三大巨头,分别是美国的Synopsys、美国的Cadence和被西门子收购的Mentor Graphics。
目前受美国禁令影响,这三大巨头已经停止向华为供货,不过华为也早就启动了自有设计软件的研发,国内也有对应的软件厂商,随着时间的推移,有望达到可用的水平。
光刻机最好的光刻机来自于ASML公司,想研发生产光刻机需要两个基础:顶级的光源和镜头。
它研发了全球最先进的EUV紫光光刻机。
2018年,ASML、佳能和尼康三家厂商共出货光刻机374台,比上年的294台增加80台,增幅27.21%。
三种高端机型EUV、ArFi、ArF机型,全年共出货134台,其中ASML出货120台,在高端市场占据的份额高达90%。
在10nm以下光刻技术,ASML则稳稳占据100%的市场。
如果芯片制造商想要生产10nm节点以下的芯片,必须得有ASML供应的EUV光刻机及相应的支持服务。
为什么10nm以下这么重要呢?
在光刻机领域,越是精密的光刻机,越能降低生产材料成本。
举个例子,12英寸的芯片,采用7nm的技术,可以切成500片;
如果采用了14nm的技术,如果每个芯片还需要同样密集的电脑,那么它就只能切成100片。
浪费了4分之3的昂贵晶圆,还增大了芯片的面积和耗能,提高了硅材以及加工工艺成本。
所以大厂都优先选择精度更低的工艺设备。
ASML在美股上市,目前市值为1507亿,纯利润达到了30亿美元每年。
ASML的镜头来自德国,光源来自美国,所以在美国的许可禁令下,ASML率先表示其设备不得为华为供货,提供给中芯国际的都是落后一代的产品。
ASML公布的2019年销售数据当中,一共售出了26台高端的EUV光刻机,号称由10万个部件构成,精密程度无人可敌。
由于它的主要股东是英特尔、台积电和三星,因此优先给他们供货,台积电占据了一大半,而韩国的三星以及美国的英特尔占据了一小半。
据说中芯国际订购了一台7nm的光刻机,迟迟还没有到货。
溅射靶材刻好槽之后,我们采用溅射靶材对刻出来的槽进行填充。
真空状态下,用加速的离子轰击固体表面,离子和固体表面原子交换动量,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面形成所需要的薄膜,这一过程称为溅射。
被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的源材料,通常称为靶材。
高纯度的靶材市场,呈现寡头垄断格局,主要由几家美日大企业把持,如日本的三井矿业、日矿金属、日本东曹、住友化学、日本爱发科,以及美国霍尼韦尔、普莱克斯等。
但是这一块国内有也厂商开始涉足,对芯片生态的影响性远远不如光刻机技术。
其它当掺杂结束后,我们还要通过针测测试每个电路是否可用准确。
接下来进行切割,将个12英寸的晶元体按照需要切割成电子设备所需要的芯片大小。
最后进行测试,就可以把芯片提供给厂商了。
所以
我总结一下,中芯国际为了生产芯片,必须采购外部的单晶硅、光刻胶、光刻机、蚀刻机、EDA软件以及溅射靶材。
这里的每一个环节都可能受到美国技术的影响,尤其是光刻机,目前我们自已还没有形成商用的光刻机系统能力。
男儿当自强,我们要更快速地响应集成电路文件的号召,填补各个战线的空白,最终占领芯片市场。
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