In geval van conflict tussen het ondersteunende beleid voor de industrie van geïntegreerde schakelingen en deze meningen, zullen deze meningen prevaleren. Als het project van "één zaak, één discussie" het relevante beleid van dit advies moet implementeren, zal dit op uniforme wijze worden aangegeven in de ondertekeningsovereenkomst en mag er niet herhaaldelijk van worden genoten.

Samenvatting: De halfgeleiderindustrie is de belangrijkste ondersteunende industrie om China's strategische wetenschappelijke en technologische kracht op te bouwen, en de halfgeleideronderdelen zijn het sleutelgebied dat de hoogwaardige ontwikkeling van de Chinese halfgeleiderindustrie bepaalt. Hoewel de Chinese halfgeleiderindustrie zich in de fase van versnelde ontwikkeling bevindt, wordt de binnenlandse industrie van halfgeleideronderdelen nog steeds met veel problemen geconfronteerd, zoals een laag lokalisatiepercentage, onvoldoende ondersteuning en investeringen op lange termijn, een zwak onafhankelijk innovatievermogen van ondernemingen, een slechte upstream- en downstream-samenwerking van de industrie, gebrek aan talenttraining en stimuleringsmechanismen. Dit artikel zal de ontwikkelingskenmerken en belangrijkste ondernemingen van de mondiale halfgeleideronderdelenindustrie uitgebreid samenvatten, de marktomvang en het ontwikkelingspatroon in binnen- en buitenland bestuderen en relevante ontwikkelingssuggesties naar voren brengen voor de belangrijkste problemen waarmee de binnenlandse halfgeleideronderdelenindustrie momenteel wordt geconfronteerd.

01 introductie

Halfgeleideronderdelen zijn onderdelen die voldoen aan de eisen van halfgeleiderapparatuur en -technologie op het gebied van materiaal, structuur, proces, kwaliteit, nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en stabiliteit. Voorbeelden hiervan zijn O-ringen, EFEM's (transmissiemodules), RF Gen RF-voedingen, ESC-elektrostatische zuignappen, Si-siliciumringen en andere structurele onderdelen, vacuümpompen, MFC-gasstroommeters, precisielagers en ShowerHead-gassproeiers. Halfgeleiderapparatuur bestaat uit duizenden onderdelen. De prestaties, kwaliteit en precisie van deze onderdelen bepalen direct de betrouwbaarheid en stabiliteit van de apparatuur. Dit zijn ook de belangrijkste basiselementen in de Chinese productiecapaciteit voor halfgeleiders. De binnenlandse halfgeleideronderdelenindustrie is pas laat begonnen. Het algehele niveau van de halfgeleideronderdelenindustrie in China is laag, de leveringscapaciteit van hoogwaardige producten is onvoldoende en het probleem van een slechte productbetrouwbaarheid, -stabiliteit en -consistentie wordt steeds groter. In de steeds complexere mondiale macro-politieke en economische context is de onderdrukking van de inperkingsstrategie tegen de achtergrond van de opkomst van de hightech-industrie in China het moment waarop "het fenomeen prominenter wordt. Dit beperkt zich niet alleen tot de ontwikkeling van de hoogwaardige halfgeleiderindustrie in China, maar ook tot de digitale economie in China, de economie en de veiligheid van het volk. Ook brengt het risico's met zich mee die niet onderschat mogen worden.

02 Belangrijkste classificatie en belangrijkste kenmerken van halfgeleideronderdelen

(1) Hoofdclassificatie van halfgeleideronderdelen

Halfgeleideronderdelen zijn de belangrijkste componenten van halfgeleiderapparatuur. Volgens onvolledige statistieken heeft de classificatie van halfgeleideronderdelen in de industrie nog geen standaard gevormd en zijn er voornamelijk de volgende classificatiemethoden.

Volgens het interne proces van de typische holte van IC-apparatuur kunnen onderdelen worden onderverdeeld in vijf categorieën: stroomvoorziening en radiofrequentieregeling, gastransport, vacuümregeling, temperatuurregeling, transmissieapparaat. De categorie voeding en RF-controle omvat RF-generator en matcher, DC/AC-voeding, enz. Gastransport omvat voornamelijk flowcontrollers, pneumatische componenten, gasfilters enzovoort. De categorie vacuümcontrole omvat droge pomp/koude pomp/moleculaire pomp en andere vacuümpompen, regelklep/slingerklep en andere kleppen, manometer en O-ringafdichtingsring. De temperatuurregeling omvat verwarmingsplaten/statische kopjes, warmtewisselaars en hefcomponenten. Transmissieapparaten omvatten mechanische arm, EFEM, lager, precisiespoor, stappenmotor, enz.

Volgens de belangrijkste materialen en functies van halfgeleideronderdelen kunnen ze worden onderverdeeld in twaalf categorieën, waaronder onderdelen van silicium/siliciumcarbide, kwartsonderdelen, keramische onderdelen, metalen onderdelen, grafietonderdelen, plastic onderdelen, vacuümonderdelen, afdichtingen, filtratieonderdelen, bewegende delen onderdelen, elektronische besturingsonderdelen en andere onderdelen. Onder hen omvatten de verschillende categorieën onderdelen ook een aantal onderverdeelde producten, zoals vacuümonderdelen, waaronder vacuümmeter (meetprocesvacuüm), vacuümdrukmeter, gasstroommeter (MFC), vacuümklep, vacuümpomp en andere belangrijke onderdelen.

Volgens de serviceobjecten van halfgeleideronderdelen kunnen halfgeleiderkernonderdelen worden onderverdeeld in twee typen, namelijk precisiemachineonderdelen en algemeen gekochte onderdelen [1]. Precisiemachineonderdelen worden meestal ontworpen door de ingenieurs van elk halfgeleiderapparatuurbedrijf, en vervolgens uitbestede verwerking, zullen alleen worden gebruikt voor de apparatuur van hun eigen bedrijf, zoals proceskamer, transmissiekamer, enz., relatief gemakkelijk te domesticeren, meestal aan de oppervlakte behandeling, precisiebewerking en andere technologische vereisten zijn hoog; Algemeen gekochte onderdelen zijn enkele algemene onderdelen die al lange tijd zijn geverifieerd en algemeen worden erkend door veel apparatuurfabrieken en fabrikanten. Ze zijn meer gestandaardiseerd en zullen door verschillende apparatuurbedrijven worden gebruikt en ook worden gebruikt als reserveonderdelen en verbruiksartikelen in de productielijn. Structurele onderdelen van silicium, O-ringafdichtingsringen, kleppen, meters, pompen, voorplaten, gasdouchekoppen, enz. zijn bijvoorbeeld moeilijk te lokaliseren vanwege hun grote veelzijdigheid en consistentie, en moeten worden gecertificeerd door apparatuur en productielijn.

Tabel 1-1 geeft een overzicht van de belangrijkste componentproducten en halfgeleiderapparaten die in een groot aantal apparaten en productielijnen worden gebruikt.

Tabel 1-1. Belangrijkste componenten en halfgeleiderapparatuur voor de belangrijkste diensten

(Gegevensbron: verzameling van netwerkinformatie)

(2) Belangrijkste kenmerken van de halfgeleideronderdelenindustrie

De industrie voor halfgeleideronderdelen wordt doorgaans gekenmerkt door hoogwaardige technologie-intensieve, interdisciplinaire integratie en een kleine en verspreide marktomvang, maar speelt een belangrijke rol in de waardeketen. Over het algemeen vertegenwoordigen onderdelen van apparatuur ongeveer 70% van de totale uitgaven aan apparatuur. Neem de etsmachine als voorbeeld; tien belangrijke componenten zijn goed voor 85% van de totale apparatuurkosten. Het is de belangrijkste steun voor het voortbestaan ​​en de ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie, en het niveau ervan bepaalt rechtstreeks het basisniveau van de innovatie in de Chinese halfgeleiderindustrie.

A. Technologie-intensieve, hoge eisen aan nauwkeurigheid en betrouwbaarheid.

Vergeleken met de basisonderdelen van andere industrieën hebben halfgeleideronderdelen, omdat ze worden gebruikt bij de productie van precisiehalfgeleiders, de kenmerken van hoge precisie, kleine batches, vele variëteiten, speciale afmetingen, complexe processen, extreem veeleisende eisen, enz. Vanwege de bijzonderheid van halfgeleideronderdelen houden bedrijven vaak rekening met samengestelde functionele vereisten zoals sterkte, spanning, corrosieweerstand, elektronische kenmerken, elektromagnetische kenmerken en materiaalzuiverheid. Dezelfde onderdelen worden, indien mogelijk, gebruikt in de traditionele industrieën, maar in de halfgeleiderindustrie, de belangrijkste onderdelen in de zuiverheid van grondstoffen, batchconsistentie van grondstoffen, kwaliteitsstabiliteit, regelnauwkeurigheid, afkanten van randen, ontbramen, oppervlakteruwheid en controle, speciale oppervlaktebehandeling, schoon wassen, stofvrij verpakken, doorlooptijd is hoger, Het creëert een zeer hoge technische barrière. Naarmate de lijnbreedte van halfgeleiderverwerking bijvoorbeeld steeds kleiner wordt, is het fotolithografische proces extreem streng in het beheersen van minimale verontreinigende stoffen. Het controleert niet alleen strikt de deeltjes, maar ook de metaalionenprecipitatie van filterproducten, wat hoge eisen stelt aan de productie en vervaardiging van halfgeleiderfilteronderdelen. Momenteel moet de nauwkeurigheid van halfgeleiderfilterelementen 1 nanometer of zelfs lager zijn, terwijl de precisie in andere industrieën op micronniveau moet liggen. Tegelijkertijd moet het halfgeleiderfilter ook zorgen voor de consistentie, evenals chemische en hittebestendigheid, sterke weerstand tegen verlies, om de halfgeleiderproductie te bereiken, heeft herhaalbare hoge prestaties, consistente kwaliteit en ultrazuivere productreinheid nodig en andere hoge eisen.

B. Interdisciplinaire integratie, hoge eisen aan samengestelde technische talenten.

Er zijn veel soorten halfgeleideronderdelen, die een breed scala en een lange industriële keten bestrijken. De R&D, het ontwerp, de productie en de toepassing ervan omvatten interdisciplinaire en multidisciplinaire integratie van materialen, machines, natuurkunde, elektronica en precisie-instrumenten, dus er is een grote vraag naar interdisciplinaire talenten. Neem als voorbeeld de elektrostatische spankop die wordt gebruikt om de wafer vast te zetten bij de productie van halfgeleiders. Als hoofdmateriaal wordt aluminiumoxide-keramiek of aluminiumnitride-keramiek gebruikt, maar er moeten tegelijkertijd andere geleidende materialen worden toegevoegd om de algehele soortelijke weerstand aan de functionele eisen te laten voldoen, wat een goed begrip vereist van de thermische geleidbaarheid, slijtvastheid en hardheid van keramische materialen. Om de basisgrondstoffen te verkrijgen die voldoen aan de technische specificaties van de halfgeleiderproductie; Ten tweede vereist de interne organische verwerkingsstructuur van keramiek hoge precisie, en de combinatie van keramische laag en metalen basis moet voldoen aan de eisen van uniformiteit en hoge sterkte. Daarom vereist het structurele ontwerp en de verwerking van een elektrostatische klauwplaat vaardigheden en kennis op het gebied van precisiebewerking. En de oppervlaktebehandeling van de elektrostatische boorkop bereikt ongeveer 0.01 micron coating, tegelijkertijd tegen hoge temperatuurbestendigheid, slijtvastheid, levensduur is meer dan drie jaar, daarom zijn de meester van oppervlaktebehandelingstechnologie en toepassingsvereisten relatief hoog. Het is duidelijk dat de composiet- en cross-type technische talenten de basisgarantie vormen van de halfgeleideronderdelenindustrie.

C. De fragmentatie is duidelijk. De internationaal toonaangevende ondernemingen passen voornamelijk sectoroverschrijdende ontwikkeling van multi-productlijnen en fusies en overnames toe.

Vergeleken met de markt voor halfgeleiderapparatuur is de markt voor halfgeleideronderdelen meer gesegmenteerd en gefragmenteerd. De marktruimte voor een enkel product is klein en de technische drempel is hoog, dus er zijn weinig bedrijven die pure halfgeleideronderdelen produceren. De internationaal toonaangevende bedrijven op het gebied van halfgeleidercomponenten volgen gewoonlijk een sectoroverschrijdende ontwikkelingsstrategie voor meerdere productlijnen, en halfgeleidercomponenten zijn vaak slechts een van de activiteiten van deze grote componentenfabrikanten. MKS Instruments heeft bijvoorbeeld een groot marktaandeel op het gebied van gasmanometers/reactoren, RF/DC-voedingen, vacuümproducten en robotarmen. Naast halfgeleidertoepassingen worden MKS-instrumenten veel gebruikt in de industriële productie en de levens- en gezondheidswetenschappen. Voortdurende fusies, overnames en integratie zijn ook de belangrijkste middelen voor internationaal toonaangevende bedrijven op het gebied van halfgeleidercomponenten om hun schaalgrootte uit te breiden. Atlas (Atlas Copco, Zweden), een internationaal toonaangevend bedrijf in industriële apparatuur, heeft bijvoorbeeld zijn activiteiten op het gebied van halfgeleidervacuümpompen voortdurend uitgebreid na de overname van Edwards in 2014. In 2016 nam Atlas Leybold Duitsland over, een andere leider op het gebied van vacuümtechnologie, en richtte in 2017 een aparte afdeling vacuümtechnologie op. In juli 2019 nam Atlas opnieuw de cryogene activiteiten van Brooks over. De overname, die de cryopump-werkmaatschappij en Brooks' belang van 50% in Ulvac Cryogenics omvat, versterkt de mondiale concurrentiepositie van zijn vacuümactiviteiten in de halfgeleidersector verder.

03 Marktomvang en ontwikkelingspatroon van halfgeleidercomponenten

(1) Schaal en patroon van de mondiale markt voor halfgeleidercomponenten

De mondiale markt voor halfgeleideronderdelen bestaat hoofdzakelijk uit twee delen volgens verschillende serviceobjecten. Ten eerste onderdelen en aanverwante diensten die zijn aangepast of gekocht door wereldwijde fabrikanten van halfgeleiderapparatuur. Volgens VLSI bedroeg de omzet van de subsysteemmarkt voor halfgeleiderapparatuur in 10 bijna $ 2020 miljard, waarbij onderhouds- en ondersteuningsdiensten 46% voor hun rekening namen, de verkoop van componentenproducten voor 32% en vervanging en upgrade voor 22%. Ten tweede onderdelen en aanverwante diensten die rechtstreeks door mondiale halfgeleiderfabrikanten worden gekocht als verbruiksartikelen of reserveonderdelen. Volgens gegevens van Xinmou [2] bedroeg het aankoopbedrag van eerstelijnsapparatuurcomponenten voor 2020-inch en 8-inch waferlijnen op het vasteland van China in 12 meer dan $ 1 miljard. De Chinese productiecapaciteit is goed voor ongeveer 12 tot 15% van de wereldbevolking. Gezien de vraag naar componenten met een hoge toegevoegde waarde als gevolg van geavanceerde technologie, bedraagt ​​het wereldwijde aankoopbedrag van componenten voor 8-inch en 12-inch waferline-apparatuur in de frontlinie minstens meer dan $10 miljard. Wanneer de twee delen worden gecombineerd, kan de mondiale markt voor halfgeleideronderdelen worden geschat op $20 miljard tot $25 miljard of meer.

Hoewel de totale omvang van de markt voor halfgeleideronderdelen slechts minder dan 5% bedraagt ​​van de mondiale omvang van de halfgeleidermarkt van bijna 500 miljard dollar, is de waarde van onderdelen gewoonlijk tientallen keren de eigen prijs, die een sterke industriële stralingscapaciteit en invloed heeft. Bovendien weerspiegelt de sleuteltechnologie van halfgeleidercomponenten het technologische niveau van de industrie en halfgeleiderapparatuur van een land, en heeft deze een zeer belangrijke strategische positie. De technologische vooruitgang is een voorwaarde voor technologische innovatie in de downstream digitale economie en informatietoepassingsindustrie.

Volgens VLSI-gegevens [3], ZEISS (optische lens), MKS-instrumenten (MFC, RF-voeding, vacuümproducten), Edwards (vacuümpomp), Advanced Energy (RF-voedingen), Horiba (MFC), VAT (vacuümkleppen), Ichor (modulaire gastoevoersystemen en andere componenten), Ultra Clean Tech (afdichtingssystemen), ASML (optische componenten) en EBARA (droge pompen).

Tabel 2-1. Ranglijst van de top 10 fabrikanten van halfgeleidercomponenten ter wereld

(Gegevensbron: jaarverslag van elk bedrijf, verzameling van netwerkinformatie)

Volgens de VLSI-gegevens in figuur 2 is het totale marktaandeel van de tien grootste leveranciers de afgelopen tien jaar doorgaans stabiel gebleven op ongeveer 1%. Maar vanwege de strenge eisen van halfgeleidercomponenten op het gebied van precisie en kwaliteit, in termen van afzonderlijke halfgeleidercomponenten, zijn er in de wereld slechts een paar leveranciers die producten kunnen leveren. Dit heeft er ook toe geleid dat de concentratieverhouding van halfgeleidercomponenten in de industrie slechts 50% bedraagt. , maar de concentratie van categoriesegmenten vaak boven de 10% tot 50%, het monopolie-effect is duidelijk. Op het gebied van elektrostatische zuigers wordt het bijvoorbeeld feitelijk gedomineerd door Amerikaanse en Japanse halfgeleiderbedrijven (zie Tabel 80-90), die meer dan 2% van het marktaandeel voor hun rekening nemen, waaronder voornamelijk AMAT (Applied Materials), LAM (Panlin Group) en Shinko (Nippon Electric), TOTO en NTK (Japanse ondernemingen).

Figuur 2-1. Het marktaandeel van de top 10 fabrikanten van halfgeleidercomponenten ter wereld blijft stabiel rond de 50% (gegevensbron: VLSI)

Tabel 2-2. Lijst van wereldleiders op het gebied van producten met belangrijke componenten

(Gegevensbron: Jiangfeng Electronics, verzameling van netwerkinformatie)

(2) Marktomvang en patroon van halfgeleidercomponenten in China

Momenteel staat de Chinese industrie voor halfgeleideronderdelen nog in de kinderschoenen en is de totale omvang klein. Volgens gegevens van Xinmou [2] kochten Chinese lokale wafelfabrikanten (waaronder voornamelijk SMIC, Huahong Group, China Resources Microelectronics, Changjiang Storage, enz.) in 2020 onderdelen van 8-inch en 12-inch front-channel apparatuur tegen een kostprijs van ongeveer $ 430 miljoen. Maar de vraag naar halfgeleidercomponenten zal naar verwachting sterk blijven als gevolg van de snelle uitbreiding van de Chinese productiecapaciteit voor wafers, die naar verwachting tegen 50 2023% van de nieuwe capaciteit zal toevoegen. Er wordt geschat dat de marktomvang van halfgeleideronderdelen in China de 8 miljard yuan in 2023 en 12 miljard yuan in 2025 zal overschrijden, afhankelijk van de vraag naar apparatuur en onderdelen in de productielijn.

Ondanks de snelle groei van de binnenlandse markt voor halfgeleideronderdelen voldoen de technische capaciteit, het procesniveau, de productnauwkeurigheid en de betrouwbaarheid van binnenlandse onderdelenbedrijven nog lang niet aan de behoeften van fabrikanten van huishoudelijke apparatuur en wafers, en ligt de algehele lokalisatiesnelheid nog steeds op een laag niveau. . Over het algemeen is de lokalisatiesnelheid van China voor het gebruik van op maat gemaakte ontwerpproductie van precisiemachineonderdelen relatief hoog. Omdat binnenlandse halfgeleiderapparatuur in de beginfase, om massaproductie zo snel mogelijk te bereiken om het geavanceerde niveau in te halen, vaak hun eigen ontwerp gebruikt en vervolgens buitenlandse (voornamelijk Japan, een klein aantal Zuid-Korea) processors laat verwerken modus. Vanwege halfgeleiderapparatuur hebben precisiebewerking van stukken grondstoffen, verwerkingsmethoden, oppervlaktebehandeling en reiniging van verpakkingen speciale eisen, waar binnenlandse verwerkers niet aan kunnen voldoen, omdat Japanse leveranciers van verwerkingstechnologie met de soorten onderdelenverwerking een rijke ervaring hebben, kunnen worden gevonden in het proces van het bewerken van enkele fouten in het ontwerp en aanpassen. Later, met de geleidelijke uitbreiding van de binnenlandse markt, om de kosten te verlagen en de veiligheid van de toeleveringsketen te garanderen, begon een klein aantal binnenlandse fabrikanten van halfgeleiderapparatuur geleidelijk processors in andere industrieën te cultiveren en zich te wijden aan de verwerking van precisieonderdelen van halfgeleiderapparatuur. Op het gebied van precisiemachineonderdelen, dat wordt gedomineerd door fabrikanten van apparatuur, hebben binnenlandse componentenfabrikanten dan ook snelle vooruitgang geboekt. Maar voor de meer gestandaardiseerde, sterk afhankelijke marktconcurrentie voor algemeen aangeschafte onderdelen, is het lokalisatiepercentage over het algemeen erg laag. De belangrijkste reden is dat de ontwerp- en productie-eisen van deze algemeen aangeschafte onderdelen zeer hoog zijn. Zelfs als de voorbeeldonderdelen van binnenlandse producten hetzelfde niveau kunnen bereiken, moeten ze nog steeds inspanningen leveren om de stabiliteit van de massaproductie te garanderen. Tegelijkertijd zijn bedrijven in huishoudelijke apparatuur, omdat ze net vooruitgang hebben geboekt op het gebied van lokalisatie, nog steeds passief bij de aanschaf van algemene onderdelen, waarbij ze zich voornamelijk richten op volwassen binnenlandse producten, en zijn ze niet bereid om moedig binnenlandse nieuw vervaardigde producten uit te proberen [1].

Dit zijn de belangrijkste redenen waarom China er nog steeds niet in slaagt ‘autonoom en controleerbaar’ te worden in de kernproducten van halfgeleideronderdelen. Volgens de binnenlandse reguliere OEM-gegevens bedroeg het jaarlijkse dagelijkse gebruik van de ontvangen onderdelen (inclusief onderhoudsvervanging en vervangingsonderdelen bij defecten) meer dan 2,000, maar het binnenlandse marktaandeel bedraagt ​​slechts ongeveer 8%. De VS en Japan hadden respectievelijk 59.7 procent en 26.7 procent. In feite wordt de markt voor hoogwaardige onderdelen voornamelijk bezet door Amerikaanse, Japanse en Europese leveranciers; De goedkope onderdelenmarkt wordt voornamelijk bezet door leveranciers uit Zuid-Korea en het Chinese Taiwan. De elektrostatische zuignap is een belangrijk niet-consumeerbaar onderdeel van de waferfabriek en de prijs per eenheid kan oplopen tot tientallen of zelfs honderdduizenden dollars. Momenteel kan geen enkele binnenlandse onderneming relevante volwassen producten maken, zelfs de keramische grondstoffen van aluminiumnitride die voor de elektrostatische zuignap worden gebruikt, zijn verre van de vereiste technische indicatoren en de externe afhankelijkheid bedraagt ​​meer dan 99%. Hoewel de omvang van de vacuümpompindustrie in China bijna 200 miljard yuan heeft bereikt, moeten bovendien hoogwaardige producten van Edwards en andere ondernemingen nog steeds worden geïmporteerd voor droge vacuümpompen voor halfgeleiders. De afgelopen jaren, met de versnelling van de nieuwe capaciteit en de uitbreiding van de binnenlandse halfgeleiderindustrie, en de voortdurende vertraging van de levering van buitenlandse onderdelen als gevolg van de belemmering van de logistieke en transportdiensten als gevolg van de COVID-19-pandemie, zijn sommige binnenlandse halfgeleideronderdelen echter bedrijven met een hoog groeipotentieel hebben de mogelijkheid om de vervanging van binnenlandse halfgeleideronderdelen te versnellen. Bijvoorbeeld de ShowerHead- en caviteitsverwerkingsactiviteiten van JIANGfeng Electronics, de filteractiviteiten van Cobetter en de droge vacuümpompactiviteiten van Tongjia Hongrui. Tabel 2-3 geeft een overzicht van enkele Chinese ondernemingen op verschillende gebieden van halfgeleidercomponenten.

Tabel 2-3. Belangrijkste binnenlandse bedrijven op het gebied van halfgeleidercomponenten

(Gegevensbron: verzameling van netwerkinformatie)

04 De belangrijkste problemen bij de lokalisatie van halfgeleideronderdelen

(1) Gebrek aan aandacht voor onderdelen en componenten, beleid voor industriële ondersteuning is niet op zijn plaats

De totale omvang van de halfgeleideronderdelenindustrie loopt in de miljarden. Vergeleken met de industriële kernketen van halfgeleiders is het volume kleiner, de productvariëteiten en specificaties zijn divers, er zijn weinig leidende ondernemingen, de industriële concentratie is laag en de bestaande technische problemen zijn verspreid, dus er is niet genoeg aandacht aan besteed voor een lange tijd. Sinds 2014 in ons land de ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie zal bevorderen, is de nationale strategie gestegen, waarna ten minste meer dan 30 lokale overheden beleidsondersteuning hebben geïntroduceerd om de ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie te bevorderen [9], maar zowel op nationaal als lokaal niveau ligt de beleidsfocus meer over het ontwerp, de fabricage, het testen, de uitrusting, de materialen en de halfgeleideronderdelenindustrie wordt zelden behandeld. In termen van kapitaal worden ondernemingen zelden bevoordeeld door kapitaal. Het nationale IC Industry Investment Fund investeert momenteel minder dan 100 miljoen yuan in halfgeleideronderdelen. Tegen eind 2020 vertegenwoordigt de totale marktwaarde van beursgenoteerde bedrijven die zich voornamelijk bezighouden met halfgeleideronderdelen (minder dan 30 miljard yuan) slechts 1% van de totale marktwaarde van alle ketenondernemingen in de halfgeleiderindustrie (meer dan 3 biljoen yuan).

(2) Relatief achtergebleven innovatievermogen en duidelijke kloof in de kerntechnologie

Omdat de onderdelenindustrie lange tijd geen aandacht heeft gekregen, kan er alleen maar sprake zijn van vulgaire groei, dus de meeste binnenlandse onderdelenbedrijven in de halfgeleiderindustrie zijn voornamelijk bedoeld om reparatie- en vervangingsdiensten aan te bieden, schoonmaakdiensten krijgen voorrang aan het algemene R&D-, innovatievermogen is relatief achterlijk, lang verblijf op het niveau van low-end productiestandaard en kopieer buitenlandse producten, de kerntechnologiekloof is duidelijk. Volgens het prospectus van een beursgenoteerd bedrijf voor halfgeleideronderdelen in China zijn er slechts 15 R&D-personeel en bedragen de totale R&D-investeringen van 2016 tot 2018 minder dan 20 miljoen yuan, en bedraagt ​​de gemiddelde jaarlijkse R&D-investeringsintensiteit minder dan 5%. Bovendien wordt het gebrek aan innovatievermogen van de Chinese halfgeleideronderdelenindustrie ook weerspiegeld in het onvolmaakte industriële standaardsysteem, het ernstige tekort aan investeringen in fundamenteel procesonderzoek, het gebrek aan toegang tot procestechnologie, het gebrek aan nauwe combinatie van wetenschappelijk onderzoek en productiepraktijk en vele andere problemen. Het beperkt de innovatieve ontwikkeling van structurele ontwerptechnologie, betrouwbaarheidstechnologie, productietechnologie en -processen, en fundamenteel materiaalprestatieonderzoek van halfgeleidercomponenten.

Tabel 2-4 Belangrijkste technische problemen met halfgeleidercomponenten voor huishoudelijk gebruik

(Gegevensbron: SMIC [4], Jiangfeng Electronics [6], verwerking van netwerkinformatie）

(3) Onvoldoende aanbod van ambachtslieden en gebrek aan effectieve stimuleringsmechanismen

Momenteel heeft de talentkloof in de Chinese halfgeleiderindustrie honderdduizenden mensen bereikt. Hoewel China de afgelopen jaren een reeks steunmaatregelen heeft ingevoerd op het gebied van de opleiding van talent op het gebied van halfgeleiders, richt een groot deel van de opleiding van talent op het gebied van halfgeleiders zich vooral op ontwerp, productie, uitrusting en materialen, en is er nog steeds een gebrek aan aandacht voor de opleiding van talent op het gebied van halfgeleideronderdelen. en andere basisindustrieën. In de basisvakken van de hervorming van het onderwijssysteem, professionele instellingen, on-the-job accreditatie van technisch onderwijs, technologie, enz. leidt het gebrek aan algemene planning en handhaving tot een ernstig tekort aan curriculum voor professionele basis- en professionele vaardigheden, maar ook het gebrek aan het bepleiten van verfijning, het zoeken naar waarheid, innovatie, goed in ontwerp, goed in cruciale spirituele gids voor ambachtslieden [5]. Bovendien wordt de industrie van halfgeleideronderdelen geconfronteerd met een serieus stimuleringsmechanisme voor talent. Hoewel het algemene salarisniveau van het personeel in de binnenlandse halfgeleiderindustrie aanzienlijk is verbeterd in vergelijking met het voorgaande, maar voor de mechanische verwerking, precisie-instrumenten, oppervlaktebehandeling en andere industrieën die bedrijven in onderdelen en componenten nodig hebben, is het salaris van werknemers over het algemeen aanzienlijk lager dan de gemiddelde niveau van de halfgeleiderindustrie. Volgens het prospectus van een bedrijf in halfgeleideronderdelen in China had het slechts 15 R&D-personeel voordat het naar de beurs ging, en bedroeg het jaarsalaris van het technische kernpersoneel slechts 75,000 yuan en dat van het gewone R&D-personeel slechts 30,000 yuan. Het lage salarisniveau leidt tot een ernstige braindrain van bedrijven in halfgeleideronderdelen, wat resulteert in een vicieuze cirkel van gebrek aan opvolgers in de basisonderdelenindustrie.

(4) Onsamenhangende schakels van de industriële keten en onvoldoende ondersteuningscapaciteit stroomopwaarts

Halfgeleidercomponenten moeten strenge en complexe verificatieprocedures ondergaan voordat ze door grootschalige productielijnen kunnen worden geverifieerd en op grote schaal kunnen worden verkocht. Daarom moeten fabrikanten van componenten volledig samenwerken met downstream-apparatuur en fabrikanten. Momenteel is de onlineverificatieprocedure van halfgeleideronderdelen in China ingewikkeld en duurt het proces lang. De coördinatiegraad tussen fabrikanten, fabrikanten van apparatuur en binnenlandse fabrikanten van halfgeleideronderdelen is niet hoog, en er is een gebrek aan effectieve communicatie en interactie. Als gevolg hiervan beheersen beide partijen elkaars procesparameters en matchingvermogen niet en is de binnenlandse vervangingskracht onvoldoende. Bovendien hebben bestaande buitenlandse fabrikanten van componenten tijdens het proces van productiteratie op de lange termijn een groot aantal knowhow opgebouwd. In het daaropvolgende imitatie- en proefproductieproces kunnen binnenlandse fabrikanten echter alleen een soortgelijk uiterlijk bereiken. Door een gebrek aan ervaring en sleuteltechnologieën worden deze bij de eerste verificatie geëlimineerd en kunnen ze niet op grote schaal worden toegepast [5]. Bovendien kunnen binnenlandse fabrikanten van halfgeleidercomponenten geen steun krijgen van grondstoffen, productieapparatuur en andere ondersteunende schakels, wat ook van invloed is op de concurrentiekracht van hun producten. Halfgeleideronderdelen zijn over het algemeen een verscheidenheid aan producten met hoge eisen aan de verwerkingsnauwkeurigheid, die hoge grondstoffen en verwerkingsapparatuur vereisen voor de productie van deze onderdelen en die duur zijn. Vanwege de invloed van het al lang bestaande idee van ‘zwaar mainframe, licht ondersteunend’ heeft de Chinese industrie ernstig onvoldoende geïnvesteerd in de upstream en downstream ondersteunende velden van onderdelen, wat leidt tot een kloof tussen China en het buitenland op het gebied van grondstoffen en productie. uitrusting van onderdelen. Het zeer nauwkeurige bewerkingscentrum dat in China vaak wordt gebruikt voor halfgeleidermetalen onderdelen, blijft bijvoorbeeld achter bij het buitenland wat betreft bewerkingsnauwkeurigheid, bewerkingsstabiliteit, geometrische flexibiliteit en andere aspecten. Aluminiumlegeringen, wolfraam en molybdeen, maar ook kwartszand met een hoge zuiverheid, de grondstoffen voor de productie van hoogwaardige metalen onderdelen, worden bijvoorbeeld feitelijk gemonopoliseerd door Amerikaanse en Japanse bedrijven. Het monopolistische aanbod van grondstoffen zorgt ervoor dat stroomafwaartse materiaalleveranciers/verwerkers/gebruikers beperkt blijven tot passief. Het belangrijkste kwartsglasmateriaal (buis/staaf/verankering) is ook afkomstig van bedrijven uit de Verenigde Staten, Duitsland en Japan. Het gebrek aan upstream-verwerkingsapparatuur en grondstoffen heeft er lange tijd toe geleid dat de meeste bedrijven op het gebied van halfgeleideronderdelen in China op een laag technisch niveau opereren. Het niveau van grondstoffen en procesapparatuur is niet hoog en geavanceerde apparatuur ontbreekt en is niet op elkaar afgestemd, wat de consistentie van de productkwaliteit niet kan garanderen en de verbetering van de productkwaliteit beïnvloedt.

(5) Beperkte productieomstandigheden beïnvloeden hoogwaardige upgrades

Omdat het productieproces van halfgeleiders vaak plaatsvindt in een sterk corrosieve omgeving met hoge temperaturen, moet ongeveer de helft van de halfgeleideronderdelen een oppervlaktebehandeling ondergaan om hun corrosieweerstand te verbeteren. De plasma-etskamer van halfgeleideretsapparatuur bevindt zich bijvoorbeeld in een plasma-omgeving met hoge dichtheid, hoge corrosie en hoge activiteit. De kamer en zijn componenten worden gemakkelijk aangetast door plasma. Om de levensduur van deze componenten te verlengen, wordt vaak anodische oxidatie toegepast op het oppervlak van aluminium basismaterialen (aluminium en aluminiumlegering). Het plasma kan de corrosie van de holte en andere aluminiumbasismaterialen effectief verminderen. En de steeds strengere milieueisen van China, voor het merendeel van de oppervlaktebehandelingstechnologie zoals zandstralen, spuiten, galvaniseren, anode-oxidatie enzovoort, gecontroleerde ontwikkeling, resulterend in een aantal hoogwaardige oppervlaktebehandelingstechnologie, bijvoorbeeld micro-boogoxidatie, high-end eindspuiten, Y2O3 keramische coatings, enz., de binnenlandse kloof wordt steeds groter, heeft ook een directe invloed op de prestaties en kwaliteit van de producten. Hoewel Chinese fabrikanten kleponderdelen, douchekop-gassproeikoppen, keramische onderdelen en andere onderdelen kunnen vormen volgens de tekeningen wordt hun ontwikkeling door de stichting beperkt omdat ze de problemen van materialen en oppervlaktebehandeling niet kunnen oplossen. Bovendien worden sommige geavanceerde technologieën voor halfgeleidercomponenten beperkt door het "embargo", en ontbreken binnenlandse bedrijven aan tekeningen en precisiegegevens, waardoor ze niet kunnen evolueren naar geavanceerde technologieën. Voor laagspanningsvacuümmeters geproduceerd door MKS moest bijvoorbeeld altijd een exportvergunning worden aangevraagd [6].

05 Suggesties voor de ontwikkeling van de halfgeleideronderdelenindustrie in China

(1) Hecht belang aan design op het hoogste niveau en begeleid de industriële ontwikkeling

De sector van halfgeleideronderdelen, die lange tijd sterk afhankelijk is geweest van geavanceerde landen als de Verenigde Staten en Japan, moet meer aandacht besteden aan design op topniveau. Voorgesteld door het maken van een speciaal ontwikkelingsplan voor de halfgeleidercomponentenindustrie, het plan of de routekaart, bepaalt u het strategische raamwerk voor de lange termijn van de industriële ontwikkeling, en in verschillende perioden, afhankelijk van de ontwikkelingssituatie in binnen- en buitenland, om het juiste beleid en programma's op ordelijke wijze op te zetten gids voor de ontwikkeling van de industrie, veroorzaakte ook de aandacht van de hele samenleving, vooral de vermarkting van het kapitaal van de industrie van halfgeleidercomponenten.

(2) Zet ​​speciale industriële projecten op om innovatie te stimuleren

Om de snelle ontwikkeling en welvaart van de halfgeleideronderdelenindustrie te realiseren, is het meest fundamentele het vergroten van het vermogen tot onafhankelijke innovatie. Op dit moment kan de Chinese industrie voor halfgeleideronderdelen geen alomvattende garantie voor de toeleveringsketen van halfgeleiders bereiken alleen door imitatie- en trackingtechnologie, alleen door onafhankelijke innovatie. Hoewel sommige delen van de ondernemingen steun hebben gekregen in speciaal 02 [7], moeten er verdere inspanningen worden geleverd. Aanbevolen in het nationale wetenschaps- en technologieplan om afzonderlijk een speciale halfgeleideronderdelenindustrie op te zetten, gezamenlijke binnenlandse halfgeleidercomponenten toonaangevende ondernemingen, de onderdelen van de nationale instituten voor technologische innovatieplatform of zich voorbereiden om te bouwen, krachten te verzamelen gericht op doorbraakpunt en hoofdrichting, zich te houden aan onafhankelijke innovatieonderzoek en -ontwikkeling, streven ernaar een reeks belangrijke industriële kerntechnologie-basissen te overwinnen. We zullen een technologisch innovatiesysteem opzetten waarin ondernemingen de leidende rol spelen en de ondernemingen, universiteiten, onderzoeksinstituten en toepassingen worden gecombineerd, en het onderzoek en de ontwikkeling begeleiden van geavanceerde technologieën, basistechnologieën en belangrijke generieke technologieën op het gebied van halfgeleidercomponenten op nationaal niveau.

(3) Het dichten van beleidslacunes en het versterken van de investeringsbegeleiding

De halfgeleideronderdelenindustrie is een industrie met volledige concurrentie op de markt. Vanwege de kleinschaligheid, de grote hoeveelheden en de geringe productwinst van binnenlandse onderdelenbedrijven kunnen de R&D-investeringen in nieuwe producten en technologieën niet worden vergeleken met die van internationale grote ondernemingen, waardoor het moeilijk is om te winnen door alleen concurrentie op de markt. Tegen de huidige internationale geopolitieke achtergrond is het echter noodzakelijk dat de overheid relevant speciaal beleid implementeert om binnenlandse bedrijven op het gebied van halfgeleideronderdelen te begeleiden, ondersteunen en helpen snel te groeien. Er wordt gesuggereerd dat belangrijke producten die onafhankelijk zijn ontwikkeld door binnenlandse producenten van halfgeleideronderdelen moeten worden gesubsidieerd en ondersteund door nationale en lokale financiering, dat de bescherming van de intellectuele eigendomsrechten van onafhankelijk ontworpen producten moet worden versterkt en dat halfgeleideronderdelen voor het eerst moeten worden opgenomen in de aanbestedingscatalogus van de overheid. set. Moedig alle soorten binnenlandse industriële fondsen en sociaal kapitaal aan om actief te investeren in bedrijven op het gebied van halfgeleideronderdelen, en help de ontwikkeling van binnenlandse bedrijven op het gebied van halfgeleideronderdelen via de kapitaalmarkt.

4) Vergroot de introductie en opleiding van talent en versterk het talentaanbod

De teelt en introductie van technische, onderzoeks- en compoundtalenten op het gebied van halfgeleideronderdelen volledig versterken [8]. Grote onderzoeksinstellingen worden aangemoedigd om postdoctoraal onderwijs en postdoctorale werkstations op te zetten op het gebied van halfgeleideronderdelen en -componenten, en te vertrouwen op grote nationale engineeringprojecten en grote wetenschaps- en technologieprojecten om leidende talenten op het gebied van halfgeleideronderdelen en -componententechniek en -technologie op te leiden. Wij pleiten ervoor dat ondernemingen, scholen en wetenschappelijke onderzoeksinstellingen gezamenlijk beroepsonderwijs en on-the-job training uitvoeren, actief de wijze van samenwerking tussen school en onderneming bevorderen om gezamenlijk geschoold personeel te cultiveren, door middel van school-ondernemingsordeonderwijs, gecentraliseerde training, directionele training of toevertrouwde training, een groot aantal geschoold personeel van halfgeleideronderdelen, versterking van het aanbod van talent. We zullen op verschillende manieren actief overzeese leiders op het gebied van engineeringtechnologie en talenten introduceren die schaars zijn, lokale overheden aanmoedigen om talentbeleid te introduceren voor de kerntechnologie en toonaangevende ondernemers op het gebied van halfgeleidercomponenten, het stimuleringsmechanisme voor talent voortdurend verbeteren en de vitaliteit van bedrijven stimuleren. industriële ontwikkeling.

(5) Bevorder de koppeling van onderdelen en zorg voor onafhankelijke levering

Bevorder op halfgeleiders gebaseerde supply chain-onderdelen "koppeling" en ontkoppel onderdelen, producten en apparatuur volledig, maak, via overheidsbegeleiding, binnenlandse fabrieken en apparatuurfabrieken aan om de rol te spelen van de grote productielijnorganisatie en -coördinatie, samenwerkende lokale onderdelenfabrikanten via JieBang 1, paardenraces, directioneel onderzoek op verschillende manieren, zoals het versterken van de samenwerking tussen de industriële ketens, Realiseren van de gecoördineerde ontwikkeling van mainframe- en basisonderdelen. Ondersteun projecten voor de productie van halfgeleiders of apparatuurtechniek onder leiding van nationale of lokale overheden, geef prioriteit aan mogelijkheden voor productverificatie van binnenlandse halfgeleideronderdelen en geef subsidies voor bepaalde risico's. Fabrikanten van machines, elektronica, chemische en andere apparatuuronderdelen aanmoedigen om de halfgeleideractiviteiten actief uit te breiden en uit te breiden, op basis van hun eigen technische basis, hoogwaardige producten te ontwikkelen om aan de behoeften van halfgeleiderapparatuur te voldoen, de productlay-out verder te consolideren en te verbeteren en de onafhankelijke positie te verbeteren. levering van huishoudelijke onderdelen.

Disclaimer: dit artikel is een herdruk van "Zhu Jing", dit artikel vertegenwoordigt alleen de persoonlijke mening van de auteur, vertegenwoordigt niet de mening van Sakwei en de industrie, alleen om te herdrukken en te delen, ter ondersteuning van de bescherming van intellectuele eigendomsrechten, geef het origineel aan bron en auteur, indien er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.