Sekiranya berlaku percanggahan antara dasar sokongan untuk industri litar bersepadu dan pendapat ini, pendapat ini akan diguna pakai. Jika projek "satu kes, satu perbincangan" perlu melaksanakan dasar yang berkaitan pendapat ini, ia hendaklah dinyatakan secara seragam dalam perjanjian menandatangani dan tidak boleh dinikmati berulang kali.

Abstrak: Industri semikonduktor ialah industri sokongan teras untuk membina kekuatan saintifik dan teknologi strategik China, dan bahagian semikonduktor adalah bidang utama untuk menentukan pembangunan berkualiti tinggi industri semikonduktor China. Walaupun industri semikonduktor China berada di peringkat mempercepatkan pembangunan, industri bahagian semikonduktor domestik masih menghadapi banyak masalah, seperti kadar penyetempatan yang rendah, sokongan dan pelaburan jangka panjang yang tidak mencukupi, keupayaan inovasi bebas perusahaan yang lemah, kerjasama huluan dan hiliran yang lemah industri, kekurangan latihan bakat dan mekanisme insentif. Kertas kerja ini akan meringkaskan secara menyeluruh ciri-ciri pembangunan dan perusahaan utama industri alat ganti semikonduktor global, mengkaji saiz pasaran dan corak pembangunan di dalam dan luar negara, dan mengemukakan cadangan pembangunan yang berkaitan untuk masalah utama yang dihadapi oleh industri alat ganti semikonduktor domestik pada masa ini.

Pengenalan 01

Bahagian semikonduktor merujuk kepada bahagian yang memenuhi keperluan peralatan dan teknologi semikonduktor dari segi bahan, struktur, proses, kualiti dan ketepatan, kebolehpercayaan dan kestabilan. Seperti Cincin pengedap O-Ring, EFEM (modul penghantaran), bekalan kuasa RF Gen RF, cawan sedutan elektrostatik ESC, Cincin silikon Si dan bahagian struktur lain, Pam vakum pam, meter aliran gas MFC, galas ketepatan, kepala semburan gas ShowerHead. Peralatan semikonduktor terdiri daripada beribu-ribu bahagian, prestasi, kualiti dan ketepatan bahagian secara langsung menentukan kebolehpercayaan dan kestabilan peralatan, juga merupakan elemen asas utama dalam kapasiti pembuatan semikonduktor China kepada lompatan mewah. Industri bahagian semikonduktor domestik bermula lewat, tahap keseluruhan industri bahagian semikonduktor di China adalah rendah, kapasiti bekalan produk mewah tidak mencukupi, dan masalah kebolehpercayaan, kestabilan dan konsistensi produk yang lemah semakin ketara. Dalam politik dan ekonomi makro global yang semakin kompleks, penindasan strategi pembendungan di bawah latar belakang kebangkitan industri teknologi tinggi di China adalah masa "fenomena lebih menonjol, yang bukan sahaja terhad kepada pembangunan industri semikonduktor kelas atas gred tinggi di China, kepada ekonomi digital di China, ekonomi dan keselamatan mata pencarian rakyat juga membawa risiko tidak boleh dipandang remeh.

02 Pengelasan utama dan ciri utama bahagian semikonduktor

(1) Klasifikasi utama bahagian semikonduktor

Bahagian semikonduktor adalah komponen utama peralatan semikonduktor. Mengikut statistik yang tidak lengkap, klasifikasi bahagian semikonduktor dalam industri belum membentuk piawai, dan terdapat terutamanya kaedah pengelasan berikut.

Mengikut proses dalaman rongga peralatan IC biasa, bahagian boleh dibahagikan kepada lima kategori: bekalan kuasa dan kawalan frekuensi radio, pengangkutan gas, kawalan vakum, kawalan suhu, peranti penghantaran. Bekalan kuasa dan kategori kawalan rf termasuk penjana dan pemadan RF, bekalan kuasa DC/AC, dsb. Pengangkutan gas terutamanya termasuk pengawal aliran, komponen pneumatik, penapis gas dan sebagainya. Kategori kawalan vakum termasuk pam kering/pam sejuk/pam molekul dan pam vakum lain, injap kawalan/injap pendulum dan injap lain, tolok tekanan dan Cincin pengedap cincin-O. Kawalan suhu termasuk plat pemanas/cawan statik, penukar haba dan komponen pengangkat. Peranti penghantaran termasuk lengan mekanikal, EFEM, galas, trek ketepatan, motor stepper, dsb.

Mengikut bahan dan fungsi utama bahagian semikonduktor, ia boleh dibahagikan kepada dua belas kategori, termasuk bahagian silikon/silikon karbida, bahagian kuarza, bahagian seramik, bahagian logam, bahagian grafit, bahagian plastik, bahagian vakum, pengedap, bahagian penapisan, bergerak. bahagian, bahagian kawalan elektronik dan bahagian lain. Antaranya, pelbagai kategori bahagian juga termasuk beberapa produk terbahagi, seperti bahagian vakum, termasuk tolok vakum (vakum proses mengukur), tolok tekanan vakum, meter aliran gas (MFC), injap vakum, pam vakum dan bahagian utama lain.

Mengikut objek perkhidmatan bahagian semikonduktor, bahagian teras semikonduktor boleh dibahagikan kepada dua jenis, iaitu bahagian mesin ketepatan dan bahagian yang dibeli umum [1]. Bahagian mesin ketepatan biasanya direka oleh jurutera setiap syarikat peralatan semikonduktor, dan kemudian pemprosesan penyumberan luar, hanya akan digunakan untuk peralatan syarikat mereka sendiri, seperti ruang proses, ruang penghantaran, dan lain-lain, agak mudah untuk dijinakkan, umumnya pada permukaannya rawatan, pemesinan ketepatan dan keperluan teknologi lain adalah tinggi; Alat ganti am yang dibeli ialah beberapa bahagian am yang telah disahkan untuk masa yang lama dan diiktiraf secara meluas oleh banyak kilang dan pengilang peralatan. Ia lebih standard dan akan digunakan oleh syarikat peralatan yang berbeza dan juga digunakan sebagai alat ganti dan bahan guna habis dalam barisan pengeluaran. Sebagai contoh, bahagian struktur silikon, Cincin pengedap O-Ring, injap, tolok, pam, Plat muka, kepala pancuran gas, dsb., sukar untuk disetempatkan kerana serba boleh dan konsistensinya yang kuat, dan perlu diperakui oleh peralatan dan barisan pembuatan.

Jadual 1-1 meringkaskan produk komponen utama dan peranti semikonduktor yang digunakan dalam sebilangan besar peranti dan barisan pengeluaran.

Jadual 1-1. Komponen utama dan peralatan semikonduktor untuk perkhidmatan utama

(Sumber data: Pengumpulan maklumat rangkaian)

(2) Ciri-ciri utama industri bahagian semikonduktor

Industri bahagian semikonduktor biasanya dicirikan oleh teknologi tinggi intensif, integrasi antara disiplin, saiz pasaran yang kecil dan berselerak, tetapi ia memainkan peranan penting dalam rantaian nilai. Secara umumnya, bahagian peralatan menyumbang kira-kira 70% daripada jumlah perbelanjaan peralatan. Ambil mesin etsa sebagai contoh, sepuluh komponen utama menyumbang 85% daripada jumlah kos peralatan. Ia merupakan sokongan utama untuk kelangsungan dan pembangunan industri semikonduktor, dan tahapnya secara langsung menentukan tahap asas inovasi industri semikonduktor China.

A. Teknologi intensif, keperluan tinggi untuk ketepatan dan kebolehpercayaan.

Berbanding dengan bahagian asas industri lain, bahagian semikonduktor, kerana ia digunakan dalam pembuatan semikonduktor ketepatan, mempunyai ciri ketepatan tinggi, kumpulan kecil, pelbagai jenis, saiz khas, proses yang kompleks, keperluan yang sangat menuntut, dll. Oleh kerana kekhususan bahagian semikonduktor, perusahaan sering mengambil kira keperluan fungsi komposit seperti kekuatan, terikan, rintangan kakisan, ciri elektronik, ciri elektromagnet dan ketulenan bahan. Bahagian yang sama, jika boleh digunakan dalam industri tradisional, tetapi dalam industri semikonduktor, bahagian utama dalam ketulenan bahan mentah, konsistensi kelompok bahan mentah, kestabilan kualiti, ketepatan kawalan, chamfering tepi, deburring, kekasaran permukaan dan kawalan, rawatan permukaan khas, cucian bersih, pembungkusan bebas habuk vakum, keperluan masa memimpin lebih tinggi, Ia mewujudkan halangan teknikal yang sangat tinggi. Sebagai contoh, apabila lebar garis pemprosesan semikonduktor menjadi lebih kecil dan lebih kecil, proses fotolitografi adalah sangat ketat dalam mengawal bahan pencemar yang minimum. Ia bukan sahaja mengawal zarah dengan ketat, tetapi juga pemendakan ion logam produk penapis, yang mengemukakan keperluan tinggi untuk pengeluaran dan pembuatan bahagian penapis semikonduktor. Pada masa ini, ketepatan elemen penapis semikonduktor diperlukan untuk mencapai 1 nanometer atau lebih rendah, manakala ketepatan dalam industri lain diperlukan untuk berada dalam tahap mikron. Pada masa yang sama, penapis semikonduktor juga perlu memastikan konsistensi, serta rintangan kimia dan haba, rintangan yang kuat untuk menumpahkan, supaya untuk mencapai pembuatan semikonduktor memerlukan prestasi tinggi yang berulang, kualiti yang konsisten dan kebersihan produk ultra-tulen dan lain-lain. keperluan yang tinggi.

B. Integrasi antara disiplin, keperluan tinggi untuk bakat teknikal kompaun.

Terdapat banyak jenis bahagian semikonduktor, meliputi rangkaian yang luas dan rantaian industri yang panjang. R&D, reka bentuk, pembuatan dan aplikasinya melibatkan penyepaduan antara disiplin dan pelbagai disiplin bahan, mesin, fizik, elektronik dan instrumen ketepatan, jadi terdapat permintaan yang besar untuk bakat antara disiplin. Ambil chuck elektrostatik yang digunakan untuk menetapkan wafer dalam pembuatan semikonduktor sebagai contoh. Seramik alumina atau seramik aluminium nitrida digunakan sebagai bahan utama, tetapi bahan konduktif lain perlu ditambah pada masa yang sama untuk menjadikan kerintangan keseluruhan memenuhi keperluan fungsi, yang memerlukan pemahaman yang baik tentang kekonduksian terma, rintangan haus dan kekerasan. bahan seramik. Untuk mendapatkan bahan mentah asas untuk memenuhi spesifikasi teknikal pembuatan semikonduktor; Kedua, struktur pemprosesan organik dalaman seramik memerlukan ketepatan yang tinggi, dan gabungan lapisan seramik dan asas logam perlu memenuhi keperluan keseragaman dan kekuatan tinggi. Oleh itu, reka bentuk struktur dan pemprosesan chuck elektrostatik memerlukan kemahiran dan pengetahuan dalam pemesinan ketepatan. Dan rawatan permukaan chuck elektrostatik untuk mencapai kira-kira 0.01 salutan mikron, pada masa yang sama untuk rintangan suhu tinggi, rintangan haus, hayat perkhidmatan adalah lebih daripada tiga tahun, oleh itu, tuan teknologi rawatan permukaan dan keperluan aplikasi agak tinggi. Dapat dilihat bahawa bakat teknikal komposit dan jenis silang adalah jaminan asas industri bahagian semikonduktor.

C. Pemecahan adalah jelas. Perusahaan terkemuka antarabangsa terutamanya mengguna pakai pembangunan barisan berbilang produk merentas industri dan strategi m&a.

Berbanding dengan pasaran peralatan semikonduktor, pasaran bahagian-bahagian semikonduktor lebih bersegmen dan berpecah-belah. Ruang pasaran untuk satu produk adalah kecil dan ambang teknikal adalah tinggi, jadi terdapat beberapa syarikat alat ganti semikonduktor tulen. Perusahaan komponen semikonduktor terkemuka antarabangsa biasanya mengambil strategi pembangunan barisan berbilang produk merentas industri, dan komponen semikonduktor selalunya merupakan salah satu perniagaan pengeluar komponen besar ini. MKS Instruments, sebagai contoh, mempunyai bahagian pasaran utama dalam manometer/reaktor gas, bekalan kuasa RF/DC, produk vakum dan senjata robot. Sebagai tambahan kepada aplikasi semikonduktor, instrumen MKS digunakan secara meluas dalam pembuatan industri dan sains hayat dan kesihatan. Penggabungan dan pengambilalihan dan penyepaduan berterusan juga merupakan cara utama bagi syarikat komponen semikonduktor terkemuka antarabangsa untuk mengembangkan skala mereka. Sebagai contoh, Atlas (Atlas Copco, Sweden), sebuah syarikat peralatan industri terkemuka antarabangsa, telah terus mengembangkan perniagaan pam vakum semikonduktornya selepas memperoleh Edwards pada 2014. Pada 2016, Atlas memperoleh Leybold Germany, peneraju lain dalam bidang teknologi vakum, dan menubuhkan jabatan teknologi vakum yang berasingan pada 2017. Pada Julai 2019, Atlas memperoleh semula perniagaan kriogenik Brooks. Pengambilalihan itu, termasuk syarikat pengendali cryopump dan 50% pegangan Brooks dalam Ulvac Cryogenics, mengukuhkan lagi daya saing global perniagaan vakumnya dalam sektor semikonduktor.

03 Saiz pasaran dan corak pembangunan komponen semikonduktor

(1) Skala dan corak pasaran komponen semikonduktor global

Pasaran bahagian semikonduktor global terutamanya terdiri daripada dua bahagian mengikut objek perkhidmatan yang berbeza. Pertama, alat ganti dan perkhidmatan berkaitan yang disesuaikan atau dibeli oleh pengeluar peralatan semikonduktor global. Menurut VLSI, pasaran subsistem untuk peralatan semikonduktor adalah hampir $10 bilion dalam jualan pada tahun 2020, dengan perkhidmatan penyelenggaraan dan sokongan menyumbang 46%, jualan produk komponen sebanyak 32%, dan penggantian dan peningkatan sebanyak 22%. Kedua, alat ganti dan perkhidmatan berkaitan yang dibeli secara langsung oleh pengeluar semikonduktor global sebagai bahan guna habis atau alat ganti. Menurut data Xinmou [2], pada tahun 2020, jumlah pembelian komponen peralatan barisan hadapan untuk talian wafer 8 inci dan 12 inci di Tanah Besar China melebihi $1 bilion. Kapasiti pembuatan China menyumbang kira-kira 12-15% daripada dunia. Memandangkan permintaan perolehan bagi komponen nilai tambah tinggi yang dibawa oleh teknologi canggih, jumlah perolehan global komponen untuk peralatan barisan hadapan garis wafer 8 inci dan 12 inci adalah sekurang-kurangnya lebih daripada $10 bilion. Oleh itu, apabila kedua-dua bahagian itu digabungkan, pasaran bahagian semikonduktor global boleh dianggarkan pada $20 bilion hingga $25 bilion atau lebih.

Walaupun saiz keseluruhan pasaran bahagian semikonduktor hanya kurang daripada 5% daripada saiz pasaran semikonduktor global hampir $500 bilion, nilai bahagian biasanya berpuluh-puluh kali ganda harganya sendiri, yang mempunyai kapasiti dan pengaruh sinaran industri yang kuat. Di samping itu, teknologi utama komponen semikonduktor mencerminkan tahap teknologi industri dan peralatan semikonduktor negara, dan mempunyai kedudukan strategik yang sangat penting. Kemajuan teknologinya adalah prasyarat untuk inovasi teknologi dalam ekonomi digital hiliran dan industri aplikasi maklumat.

Menurut data VLSI [3], ZEISS (Kanta optik), instrumen MKS (MFC, bekalan kuasa RF, produk vakum), Edwards (pam vakum), Tenaga Termaju (bekalan kuasa RF), Horiba (MFC), VAT (injap vakum), Ichor (sistem penghantaran gas modular dan komponen lain), Ultra Clean Tech (sistem pengedap), ASML (komponen optik) dan EBARA (pam kering).

Jadual 2-1. Kedudukan 10 pengeluar komponen semikonduktor terbaik dunia

(Sumber data: laporan tahunan setiap syarikat, pengumpulan maklumat rangkaian)

Menurut data VLSI dalam Rajah 2-1, jumlah bahagian pasaran sepuluh pembekal teratas cenderung stabil pada kira-kira 50% dalam tempoh 10 tahun yang lalu. Tetapi disebabkan oleh keperluan ketat komponen semikonduktor untuk ketepatan dan kualiti, dari segi komponen semikonduktor tunggal, dunia hanya beberapa pembekal boleh menyediakan produk, ia juga membawa kepada walaupun komponen semikonduktor di sekitar nisbah kepekatan industri hanya 50% , tetapi kepekatan segmen kategori selalunya melebihi 80% hingga 90%, kesan monopoli adalah jelas. Sebagai contoh, dalam bidang penyedut elektrostatik, ia pada asasnya didominasi oleh perusahaan semikonduktor Amerika dan Jepun (lihat Jadual 2-2), menyumbang lebih daripada 95% bahagian pasaran, terutamanya termasuk AMAT (Bahan Gunaan), LAM (Panlin). Kumpulan), dan Shinko (Nippon Electric), TOTO dan NTK (perusahaan Jepun).

Rajah 2-1. Bahagian pasaran 10 pengeluar komponen semikonduktor terbaik dunia kekal stabil pada kira-kira 50% (sumber data: VLSI)

Jadual 2-2. Senarai peneraju global dalam produk komponen utama

(Sumber data: Jiangfeng Electronics, pengumpulan maklumat rangkaian)

(2) Skala pasaran dan corak komponen Semikonduktor di China

Pada masa ini, industri alat ganti semikonduktor China masih di peringkat awal dan skala keseluruhannya kecil. Menurut data Xinmou [2], pada tahun 2020, pengeluar wafer tempatan China (terutamanya termasuk SMIC, Huahong Group, China Resources Microelectronics, Changjiang Storage, dll.) membeli bahagian peralatan saluran hadapan 8 inci dan 12 inci dengan kos. kira-kira $430 juta. Tetapi permintaan untuk komponen semikonduktor dijangka kekal kukuh berikutan pengembangan pesat kapasiti pembuatan wafer domestik China, yang dijangka menambah 50% kapasiti baharu menjelang 2023. Dianggarkan saiz pasaran bahagian semikonduktor di China akan melebihi 8 bilion yuan pada 2023 dan 12 bilion yuan pada 2025, mengikut permintaan perolehan peralatan dan bahagian dalam barisan pengeluaran.

Walaupun pertumbuhan pesat pasaran alat ganti semikonduktor domestik, kapasiti teknikal, tahap proses, ketepatan produk dan kebolehpercayaan perusahaan alat ganti domestik jauh daripada memenuhi keperluan peralatan domestik dan pengilang wafer, dan kadar penyetempatan keseluruhan masih pada tahap yang rendah . Secara umumnya, untuk penggunaan reka bentuk tersuai pengeluaran bahagian mesin ketepatan, kadar penyetempatan China adalah agak tinggi. Kerana peralatan semikonduktor domestik pada peringkat awal, untuk mencapai pengeluaran besar-besaran secepat mungkin untuk mengejar tahap lanjutan, sering menggunakan reka bentuk mereka sendiri, dan kemudian membiarkan pemproses asing (terutamanya Jepun, sebilangan kecil Korea Selatan) memproses mod. Kerana peralatan semikonduktor ketepatan pemesinan kepingan bahan mentah, kaedah pemprosesan, rawatan permukaan dan pembungkusan pembersihan mempunyai keperluan khas, pemproses domestik tidak dapat memenuhi, di samping itu, kerana penyedia teknologi pemprosesan Jepun dengan jenis pemprosesan bahagian mempunyai pengalaman yang kaya, boleh ditemui dalam proses pemesinan beberapa ralat dalam reka bentuk dan pelarasan. Kemudian, dengan pengembangan beransur-ansur pasaran domestik, untuk mengurangkan kos dan memastikan keselamatan rantaian bekalan, sebilangan kecil pengeluar peralatan semikonduktor domestik mula secara beransur-ansur memupuk pemproses dalam industri lain mula menumpukan diri kepada pemprosesan bahagian ketepatan peralatan semikonduktor. Oleh itu, dalam bidang bahagian mesin ketepatan, yang dikuasai oleh pengeluar peralatan, pengeluar komponen domestik telah mencapai kemajuan pesat. Tetapi bagi yang lebih standard, sangat bergantung pada persaingan pasaran untuk bahagian yang dibeli umum, kadar penyetempatan secara amnya sangat rendah. Sebab utama ialah reka bentuk dan keperluan pengeluaran bahagian-bahagian yang dibeli am ini adalah sangat tinggi. Walaupun bahagian sampel produk domestik boleh mencapai tahap yang sama, mereka masih perlu berusaha untuk memastikan kestabilan pengeluaran besar-besaran. Pada masa yang sama, kerana perusahaan peralatan domestik baru sahaja mencapai kemajuan dalam penyetempatan, mereka masih pasif dalam perolehan alat ganti am, terutamanya menumpukan pada produk matang domestik, dan tidak mahu berani mencuba produk keluaran domestik yang baru [1].

Ini adalah sebab utama mengapa China masih tidak dapat mencapai "autonomi dan boleh dikawal" dalam produk teras bahagian semikonduktor. Menurut data OEM arus perdana domestik, operasi harian tahunan bahagian yang diterima (termasuk penggantian penyelenggaraan dan alat ganti kegagalan) mencapai lebih daripada 2,000, tetapi bahagian pasaran domestik hanya kira-kira 8%. AS dan Jepun masing-masing mempunyai 59.7 peratus dan 26.7 peratus. Malah, pasaran alat ganti mewah kebanyakannya diduduki oleh pembekal Amerika, Jepun dan Eropah; Pasaran alat ganti rendah kebanyakannya diduduki oleh Pembekal dari Korea Selatan dan Taiwan China. Penyedut elektrostatik ialah bahagian utama yang tidak boleh digunakan dalam kilang wafer, dan harga seunit adalah setinggi berpuluh atau bahkan ratusan ribu DOLLAR. Pada masa ini, tiada perusahaan domestik boleh membuat produk matang yang relevan, malah bahan mentah seramik aluminium nitrida yang digunakan untuk penyedut elektrostatik adalah jauh daripada petunjuk teknikal yang diperlukan, dan pergantungan luaran adalah lebih daripada 99%. Di samping itu, walaupun skala industri pam vakum di China telah mencapai hampir 200 bilion yuan, produk mewah Edwards dan perusahaan lain masih perlu diimport untuk pam vakum kering untuk semikonduktor. Walau bagaimanapun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan pecutan kapasiti baharu dan pengembangan industri semikonduktor domestik, dan kelewatan berterusan penghantaran alat ganti asing disebabkan oleh halangan perkhidmatan logistik dan pengangkutan yang disebabkan oleh pandemik COVID-19, beberapa bahagian semikonduktor Domestik syarikat yang mempunyai potensi pertumbuhan yang tinggi mempunyai peluang untuk mempercepatkan penggantian bahagian semikonduktor domestik. Contohnya, The ShowerHead dan perniagaan pemprosesan rongga JIANGfeng Electronics, perniagaan penapis Cobetter, dan perniagaan pam vakum kering Tongjia Hongrui. Jadual 2-3 meringkaskan beberapa perusahaan China dalam pelbagai bidang komponen semikonduktor.

Jadual 2-3. Syarikat komponen semikonduktor domestik utama

(Sumber data: Pengumpulan maklumat rangkaian)

04 Masalah utama penyetempatan bahagian semikonduktor

(1) Kurang perhatian kepada bahagian dan komponen, dasar sokongan industri tidak sesuai

Skala keseluruhan industri bahagian semikonduktor adalah berbilion-bilion. Berbanding dengan rantaian industri teras semikonduktor, volumnya lebih kecil, jenis dan spesifikasi produk adalah pelbagai, perusahaan terkemuka adalah sedikit, kepekatan industri rendah, dan masalah teknikal yang sedia ada tersebar, jadi ia tidak diberi perhatian yang mencukupi untuk masa yang lama. Sejak 2014 di negara kita akan menggalakkan pembangunan industri semikonduktor meningkat kepada strategi negara, maka sekurang-kurangnya lebih daripada 30 kerajaan tempatan memperkenalkan sokongan dasar untuk menggalakkan pembangunan industri semikonduktor [9], tetapi kedua-dua peringkat kebangsaan dan tempatan, tumpuan dasar lebih lanjut mengenai reka bentuk, pembuatan, ujian, peralatan, bahan, industri bahagian semikonduktor jarang diliputi. Dari segi modal, perusahaan alat ganti dan komponen jarang digemari oleh modal. Dana Pelaburan Industri IC nasional pada masa ini melabur kurang daripada 100 juta yuan dalam bahagian semikonduktor. Menjelang akhir tahun 2020, jumlah nilai pasaran syarikat tersenarai yang terlibat terutamanya dalam bahagian semikonduktor (kurang daripada 30 bilion yuan) hanya menyumbang 1% daripada jumlah nilai pasaran semua perusahaan rantaian industri semikonduktor (lebih daripada 3 trilion yuan).

(2) Keupayaan inovasi yang agak mundur dan jurang yang jelas dalam teknologi teras

Oleh kerana industri alat ganti tidak mendapat perhatian untuk masa yang lama, hanya boleh pertumbuhan kasar, jadi kebanyakan perusahaan alat ganti domestik ke dalam industri semikonduktor adalah terutamanya untuk menyediakan perkhidmatan pembaikan dan penggantian, perkhidmatan pembersihan diberi keutamaan kepada, keseluruhan p&p, keupayaan inovasi agak mundur, tinggal lama pada tahap standard pengeluaran rendah dan menyalin produk asing, jurang teknologi teras adalah jelas. Menurut prospektus syarikat alat ganti semikonduktor tersenarai di China, hanya terdapat 15 kakitangan R&D, dan jumlah pelaburan R&D dari 2016 hingga 2018 adalah kurang daripada 20 juta yuan, dan purata intensiti pelaburan R&D tahunan adalah kurang daripada 5%. Di samping itu, kekurangan keupayaan inovasi industri bahagian semikonduktor China juga dicerminkan dalam sistem standard industri yang tidak sempurna, kekurangan pelaburan yang serius dalam penyelidikan proses asas, kekurangan akses kepada teknologi proses, kekurangan gabungan rapat penyelidikan saintifik dan amalan pengeluaran dan banyak masalah lain. Ia menyekat pembangunan inovatif teknologi reka bentuk struktur, teknologi kebolehpercayaan, teknologi pembuatan dan proses, dan penyelidikan prestasi bahan asas komponen semikonduktor.

Jadual 2-4 komponen semikonduktor domestik utama kesukaran teknikal

(Sumber data: SMIC [4], Jiangfeng Electronics [6], pemprosesan maklumat rangkaian）

(3) Bekalan tukang yang tidak mencukupi dan kekurangan mekanisme insentif yang berkesan

Pada masa ini, jurang bakat dalam industri semikonduktor China telah mencecah ratusan ribu orang. Walaupun China telah memperkenalkan satu siri langkah sokongan dalam latihan bakat semikonduktor sejak beberapa tahun kebelakangan ini, sebilangan besar latihan bakat semikonduktor tertumpu terutamanya pada reka bentuk, pembuatan, peralatan dan bahan, dan masih terdapat kekurangan perhatian kepada latihan bakat dalam bahagian semikonduktor. dan industri asas lain. Dalam mata pelajaran asas pembaharuan sistem pendidikan, Tetapan profesional, akreditasi di tempat kerja pendidikan kejuruteraan, teknologi, dll kekurangan perancangan dan penguatkuasaan keseluruhan, bahagian dan komponen kepada kekurangan serius kurikulum kemahiran asas dan profesional profesional, tetapi juga kekurangan menganjurkan penghalusan, mencari kebenaran, inovasi, mahir dalam reka bentuk, mahir dalam panduan rohani tukang penting [5]. Di samping itu, industri bahagian semikonduktor menghadapi mekanisme insentif bakat yang serius tidak tersedia. Walaupun tahap gaji keseluruhan kakitangan industri semikonduktor domestik telah meningkat dengan ketara berbanding sebelumnya, tetapi untuk pemprosesan mekanikal, instrumen ketepatan, rawatan permukaan dan industri lain yang diperlukan oleh perusahaan alat ganti dan komponen, gaji pekerja secara amnya jauh lebih rendah daripada tahap purata industri semikonduktor. Menurut prospektus syarikat alat ganti semikonduktor di China, ia hanya mempunyai 15 kakitangan R&D sebelum diumumkan, dan gaji tahunan kakitangan teknikal teras hanyalah 75,000 yuan dan kakitangan R&d biasa hanya 30,000 yuan. Tahap gaji yang rendah membawa kepada penyingkiran otak yang serius bagi syarikat alat ganti semikonduktor, mengakibatkan lingkaran ganas kekurangan pengganti dalam industri alat ganti asas.

(4) Hubungan rantaian industri yang terputus dan kapasiti sokongan huluan yang tidak mencukupi

Komponen semikonduktor perlu menjalani prosedur pengesahan yang ketat dan kompleks sebelum ia boleh disahkan oleh barisan pengeluaran berskala besar dan dijual secara besar-besaran. Oleh itu, pengeluar komponen perlu bekerjasama sepenuhnya dengan peralatan hiliran dan pengeluar. Pada masa ini, prosedur pengesahan dalam talian bagi bahagian semikonduktor di China adalah rumit dan prosesnya panjang. Tahap penyelarasan antara pengilang, pengeluar peralatan dan pengeluar alat ganti semikonduktor domestik tidak tinggi, dan terdapat kekurangan komunikasi dan interaksi yang berkesan. Akibatnya, kedua-dua pihak tidak menguasai parameter proses dan keupayaan padanan masing-masing, dan kuasa pengganti domestik tidak mencukupi. Di samping itu, dalam proses lelaran produk jangka panjang, pengeluar komponen asing sedia ada telah membentuk sejumlah besar pengetahuan. Walau bagaimanapun, dalam proses pengeluaran tiruan dan percubaan berikutnya, pengeluar domestik hanya boleh mencapai penampilan yang serupa. Oleh kerana kekurangan pengalaman dan teknologi utama, mereka dihapuskan dalam pengesahan awal dan tidak boleh memasuki aplikasi berskala besar [5]. Di samping itu, pengeluar komponen semikonduktor domestik tidak boleh mendapatkan sokongan daripada bahan mentah dan peralatan pengeluaran serta pautan sokongan lain, yang turut menjejaskan daya saing produk mereka. Bahagian semikonduktor secara amnya adalah pelbagai produk dengan keperluan ketepatan pemprosesan yang tinggi, yang memerlukan bahan mentah dan peralatan pemprosesan yang tinggi untuk pengeluaran bahagian ini dan mahal. Disebabkan pengaruh idea "kerangka utama berat, sokongan ringan" yang telah lama terbentuk, industri China mempunyai pelaburan yang tidak mencukupi secara serius dalam bidang sokongan huluan dan hiliran bahagian, yang membawa kepada jurang antara China dan negara asing dalam bahan mentah dan pengeluaran peralatan bahagian. Sebagai contoh, pusat pemesinan berketepatan tinggi yang biasa digunakan dalam bahagian logam semikonduktor di China ketinggalan di belakang negara asing dalam ketepatan pemesinan, kestabilan pemesinan, fleksibiliti geometri dan aspek lain. Sebagai contoh, aloi aluminium, tungsten dan molibdenum, serta pasir kuarza ketulenan tinggi, bahan mentah untuk pembuatan bahagian logam mewah, pada asasnya dimonopoli oleh syarikat Amerika dan Jepun. Bekalan bahan mentah yang monopoli menjadikan pembekal/pemproses/pengguna bahan hiliran terhad kepada pasif. Bahan kaca kuarza utama (tiub/rod/labuh) juga dari syarikat Amerika Syarikat, Jerman, Jepun. Untuk masa yang lama, kekurangan peralatan pemprosesan huluan dan bahan mentah telah membawa kepada operasi kebanyakan perusahaan alat ganti semikonduktor di China pada tahap teknikal yang rendah. Tahap bahan mentah dan peralatan proses tidak tinggi, dan peralatan canggih adalah kurang dan tidak sepadan, yang tidak dapat menjamin konsistensi kualiti produk dan menjejaskan peningkatan kualiti produk.

(5) Keadaan pembuatan yang terhad menjejaskan peningkatan kelas atasan

Oleh kerana proses pembuatan semikonduktor selalunya berada dalam suhu tinggi, persekitaran menghakis yang kuat, jadi kira-kira separuh daripada bahagian semikonduktor perlu melakukan rawatan permukaan untuk meningkatkan rintangan kakisan mereka. Sebagai contoh, ruang etsa plasma peralatan etsa semikonduktor berada dalam persekitaran plasma ketumpatan tinggi, kakisan tinggi dan aktiviti tinggi. Ruang dan komponennya mudah terhakis oleh plasma. Untuk memanjangkan hayat perkhidmatan komponen ini, pengoksidaan anodik sering digunakan pada permukaan bahan asas aluminium (aluminium dan aloi aluminium). Plasma berkesan boleh mengurangkan kakisan rongga dan bahan asas aluminium lain. Dan keperluan alam sekitar China yang semakin ketat, untuk kebanyakan teknologi rawatan permukaan seperti letupan pasir, semburan, penyaduran elektrik, pengoksidaan anod dan sebagainya pembangunan terkawal, menghasilkan beberapa teknologi rawatan permukaan mewah, contohnya pengoksidaan arka mikro, tinggi- penyemburan akhir, salutan seramik Y2O3, dsb., jurang domestik yang lebih besar sepanjang masa, juga secara langsung mempengaruhi prestasi bahagian dan kualiti produk, Walaupun pengeluar China boleh membentuk bahagian Injap, Kepala semburan gas pancuran mandian, Bahagian seramik dan bahagian lain mengikut lukisan , pembangunan mereka dihadkan oleh asas kerana mereka tidak dapat menyelesaikan masalah bahan dan rawatan permukaan. Di samping itu, beberapa teknologi canggih komponen semikonduktor dihadkan oleh "embargo", dan perusahaan domestik kekurangan lukisan dan data ketepatan, yang menghalang mereka daripada berkembang kepada teknologi canggih. Sebagai contoh, tolok vakum voltan rendah yang dikeluarkan oleh MKS sentiasa perlu memohon lesen eksport untuk membeli [6].

05 Cadangan pembangunan industri alat ganti semikonduktor di China

(1) Mementingkan reka bentuk peringkat atas dan membimbing pembangunan industri

Sektor alat ganti semikonduktor, yang telah lama bergantung pada negara maju seperti Amerika Syarikat dan Jepun, perlu memberi lebih perhatian kepada reka bentuk peringkat atasan. Dicadangkan dengan membuat rancangan pembangunan industri komponen semikonduktor khas, pelan atau pelan hala tuju, menentukan rangka kerja strategik jangka panjang pembangunan industri, dan dalam tempoh yang berbeza mengikut situasi pembangunan di dalam dan luar negara untuk menubuhkan dasar dan program yang sesuai untuk teratur membimbing pembangunan industri, juga menyebabkan seluruh masyarakat terutamanya pemasaran modal komponen semikonduktor perhatian industri.

(2) Sediakan projek perindustrian khas untuk merangsang inovasi

Untuk merealisasikan pembangunan pesat dan kemakmuran industri bahagian semikonduktor, yang paling asas adalah untuk meningkatkan keupayaan inovasi bebas. Pada masa ini, industri bahagian semikonduktor China tidak dapat mencapai jaminan komprehensif rantaian bekalan semikonduktor hanya dengan teknologi tiruan dan pengesanan, hanya melalui inovasi bebas. Walaupun beberapa perusahaan bahagian telah disokong dalam 02 khas [7], usaha selanjutnya harus dilakukan. Disyorkan dalam pelan sains dan teknologi negara secara berasingan menubuhkan industri bahagian semikonduktor khas, komponen semikonduktor domestik bersama yang menerajui perusahaan, bahagian platform inovasi teknologi institut negara atau bersiap sedia untuk membina, mengumpul kekuatan menyasarkan titik terobosan dan hala tuju utama, mematuhi bebas. penyelidikan dan pembangunan inovasi, berusaha untuk mengatasi kumpulan asas industri teknologi teras utama, Kami akan mewujudkan sistem inovasi teknologi di mana perusahaan memainkan peranan utama dan perusahaan, universiti, institut penyelidikan dan aplikasi digabungkan, dan membimbing penyelidikan dan pembangunan teknologi termaju, teknologi asas dan teknologi generik utama dalam bidang komponen semikonduktor di peringkat kebangsaan.

(3) Membentuk jurang dasar dan mengukuhkan panduan pelaburan

Industri bahagian semikonduktor ialah industri dengan persaingan pasaran penuh. Disebabkan oleh skala kecil, kuantiti yang besar dan keuntungan produk tipis perusahaan alat ganti domestik, pelaburan r&d produk dan teknologi baharu tidak dapat dibandingkan dengan perusahaan besar antarabangsa, jadi sukar untuk menang dengan persaingan pasaran sahaja. Walau bagaimanapun, di bawah latar belakang geopolitik antarabangsa semasa, adalah perlu bagi kerajaan untuk melaksanakan dasar khas yang berkaitan untuk membimbing dan menyokong, dan membantu perusahaan alat ganti semikonduktor domestik berkembang pesat. Adalah dicadangkan bahawa produk utama yang dibangunkan secara bebas oleh perusahaan alat ganti semikonduktor domestik harus disubsidi dan disokong oleh kewangan negara dan tempatan, perlindungan hak harta intelek bagi produk yang direka secara bebas harus diperkukuh, dan bahagian semikonduktor harus dimasukkan dalam katalog perolehan kerajaan untuk yang pertama. ditetapkan. Menggalakkan semua jenis dana industri domestik dan modal sosial untuk melabur secara aktif dalam perusahaan alat ganti semikonduktor, dan membantu pembangunan perusahaan alat ganti semikonduktor domestik melalui pasaran modal.

4) Meningkatkan pengenalan dan latihan bakat serta mengukuhkan bekalan bakat

Mengukuhkan penanaman dan pengenalan bakat kejuruteraan, penyelidikan dan kompaun secara menyeluruh dalam bidang berkaitan bahagian semikonduktor [8]. Institusi penyelidikan yang besar digalakkan untuk menubuhkan pendidikan pasca siswazah dan stesen kerja pasca doktoral dalam bidang bahagian dan komponen semikonduktor, dan bergantung pada projek kejuruteraan nasional utama dan projek sains dan teknologi utama untuk melatih bakat terkemuka dalam bahagian dan komponen semikonduktor kejuruteraan dan teknologi. Kami menyokong perusahaan, sekolah dan institusi penyelidikan saintifik untuk bersama-sama melaksanakan pendidikan vokasional dan latihan sambil bekerja, secara aktif mempromosikan mod kerjasama sekolah-perusahaan untuk bersama-sama memupuk kakitangan mahir, melalui pendidikan pesanan sekolah-perusahaan, latihan berpusat, latihan berarah. atau latihan yang diamanahkan, sejumlah besar kakitangan mahir bahagian semikonduktor, mengukuhkan bekalan bakat. Kami akan secara aktif memperkenalkan pemimpin teknologi kejuruteraan luar negara dan bakat yang kekurangan melalui pelbagai cara, menggalakkan kerajaan tempatan memperkenalkan dasar bakat untuk tulang belakang teknologi teras dan usahawan terkemuka dalam bidang komponen semikonduktor, sentiasa menambah baik mekanisme insentif bakat, dan merangsang daya hidup pembangunan perindustrian.

(5) Menggalakkan hubungan bahagian dan memastikan bekalan bebas

Mempromosikan bahagian rantaian bekalan berasaskan semikonduktor "hubungan" dan membalikkan sepenuhnya bahagian memutuskan sambungan produk dan peralatan, pembuatan, melalui bimbingan kerajaan, menggalakkan fab domestik dan kilang peralatan memainkan peranan sebagai organisasi dan penyelarasan barisan pengeluaran yang besar, pembuat alat ganti tempatan yang bekerjasama melalui JieBang 1, perlumbaan kuda, penyelidikan berarah dalam pelbagai cara, seperti mengukuhkan kerjasama rantaian industri, Merealisasikan pembangunan yang diselaraskan kerangka utama dan bahagian asas. Menyokong pembuatan semikonduktor atau projek kejuruteraan peralatan yang diterajui oleh kerajaan negara atau tempatan, memberi keutamaan kepada peluang pengesahan produk bahagian semikonduktor domestik dan memberi subsidi risiko tertentu. Menggalakkan pengeluar bahagian jentera, elektronik, kimia dan peralatan lain untuk secara aktif mengembangkan dan mengembangkan perniagaan semikonduktor, berdasarkan asas teknikal mereka sendiri, membangunkan produk yang lebih tinggi untuk memenuhi keperluan peralatan semikonduktor, menyatukan dan menambah baik susun atur produk, dan meningkatkan bebas. bekalan alat ganti domestik.

Penafian: Artikel ini dicetak semula daripada "Zhu Jing", artikel ini hanya mewakili pandangan peribadi penulis, tidak mewakili pandangan Sakwei dan industri, hanya untuk mencetak semula dan berkongsi, menyokong perlindungan hak harta intelek, sila nyatakan yang asal sumber dan pengarang, jika terdapat pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadam.