Os principais problemas da indústria de semicondutores da China residem na dependência de ferramentas EDA e propriedade intelectual, equipamentos e materiais semicondutores, na enorme defasagem tecnológica e na falta de talentos de ponta. Portanto, devemos permanecer vigilantes. Enquanto esses problemas persistirem, a essência do desenvolvimento industrial estará nas mãos de outros e inevitavelmente sofrerá diversas repressões.

No desenvolvimento da indústria de semicondutores da China, a dependência de grandes volumes de importações de equipamentos tem sido motivo de preocupação. Os Estados Unidos frequentemente usam isso como forma de chantagem. Contudo, os avanços na indústria de equipamentos e materiais semicondutores são extremamente difíceis, mas não podem ser adiados. Obviamente, solucionar esses "pontos críticos" não é tarefa fácil, e é bastante complexo, pois equivale a desafiar, em um curto período de tempo, a base industrial acumulada pelo Ocidente nos últimos 100 anos.

Primeira impressão

Do ponto de vista da indústria de fabricação de chips, existe um problema de "primeira impressão". Como todos sabemos, "um dispositivo gera um processo gera um dispositivo gera um processo gera um dispositivo gera um processo gera um dispositivo gera um processo gera um dispositivo gera um processo gera um dispositivo gera um processo gera um dispositivo gera um processo gerativo. Isso significa interdependência entre equipamentos, processos e dispositivos. Contanto que haja equipamentos avançados para a fabricação de semicondutores, a produção em massa de dispositivos pode ser alcançada. A produção em massa de dispositivos pode ser comparada a uma "máquina de imprimir dinheiro". Cada chip de silício fundido é vendido por US$ 1,000 a US$ 2,000 (8 polegadas de comprimento) ou mais. A capacidade de produção mensal de uma linha de produção pode chegar a 20,000 a 100,000 peças. Portanto, o valor de produção de chips qualificados é muito alto. Entre os fatores, a operação estável dos equipamentos semicondutores desempenha um papel fundamental para garantir isso. A indústria já comparou a produção em massa de dispositivos semicondutores à compra de equipamentos semicondutores. Isso demonstra que os dispositivos semicondutores são tão poderosos que não podem ser separados deles.


Do ponto de vista técnico, uma vez definido o processo de fabricação do dispositivo, o equipamento semicondutor correspondente é fixo. Mesmo que também seja chamado de PVD (Deposição Física de Vapor), eles não podem ser substituídos entre si, caso contrário, o processo teria que ser reajustado, comprometendo a confiabilidade do equipamento. Portanto, a escolha do equipamento de processo por um fabricante de chips deve ser consistente com a origem de sua tecnologia de processo. Por exemplo, se a UMC adquire tecnologia de interconexão de cobre da IBM, o equipamento adquirido pela UMC deve ser compatível com o da IBM, ou seja, a marca e o modelo do equipamento, incluindo os detalhes técnicos. No entanto, a indústria de fabricação de chips da China começou tarde. Por exemplo, quando a SMIC começou a desenvolver tecnologia de processo, importou algumas tecnologias do Japão. Naquela época, ao desenvolver sua própria tecnologia de processo, quase todos os equipamentos utilizavam componentes americanos e japoneses, o que levou ao uso desses equipamentos na China. O equipamento importado na linha de produção é um produto "de primeira linha", portanto, o equipamento nacional praticamente não apresenta margem para erros e adaptações.


A menos que os fabricantes chineses de chips utilizem equipamentos domésticos diretamente desde a fase de desenvolvimento do processo de fabricação dos dispositivos, o uso desses equipamentos em larga escala será inevitável. No entanto, surge outro problema imediato. Nessa fase, o desempenho dos equipamentos domésticos deve atender aos requisitos básicos, e deve haver confiança suficiente entre os fabricantes de chips chineses. Na prática, com pouco investimento em pesquisa e desenvolvimento para esses equipamentos e poucas oportunidades para experimentação, é improvável que os fabricantes de chips, diante de um problema tão óbvio ou real, optem por utilizá-los em uma linha de produção em massa, passando pelo processo demorado e custoso de experimentação. Nesse sentido, seria antiético. Portanto, com o passar do tempo, esse problema complexo persistirá. Enquanto for possível importar equipamentos, as oportunidades para a fabricação de semicondutores com componentes domésticos serão limitadas. Essa é a situação atual enfrentada pelos fabricantes de chips com componentes domésticos.

Integração de equipamentos e processos semicondutores

Na década de 1980, os equipamentos semicondutores adquiridos (como máquinas de corrosão) eram responsáveis ​​apenas pelas funções de hardware do equipamento, como taxa e uniformidade de corrosão. Após a compra, os clientes precisavam desenvolver sua própria tecnologia de processo para atender às necessidades da produção em massa. Consequentemente, o problema era grave, pois era praticamente impossível para os clientes desenvolverem a tecnologia de processo sozinhos, sem a cooperação dos fabricantes de equipamentos, o que frequentemente atrasava a produção em massa.


Com a crescente demanda por equipamentos e integração tecnológica para impulsionar o avanço da indústria de semicondutores, o setor de equipamentos deu um primeiro passo crucial: pesquisar e desenvolver maneiras de implementar esse processo em dispositivos. Sabe-se que essas duas disciplinas exigem talentos distintos. Ao mesmo tempo, é necessário estabelecer uma linha de teste de processo. Essa linha de teste, desde a aquisição do equipamento até sua operação e manutenção, exige custos elevados, mas os fabricantes de equipamentos finalmente conseguem percorrer um longo caminho. O equipamento comercializado atualmente implementa um processo específico, pronto para uso imediato na linha de produção do cliente, integrando-se a toda a linha de produção de chips. O sucesso da tecnologia de filmes finos garantiu o aumento do valor dos equipamentos para semicondutores, de centenas de milhares de dólares por unidade para milhões de dólares ou mais, refletindo seu valor. Isso também demonstra o sucesso internacional da indústria de equipamentos para semicondutores.

Oportunidades para tentativa e erro

O processo de pesquisa e desenvolvimento de equipamentos semicondutores deve começar com um protótipo que, após extensas modificações, gradualmente se tornará um produto comercializável. Como em qualquer novo produto, um processo de tentativa e erro é necessário, pois o protótipo inicial certamente apresentará falhas. Deixando de lado os requisitos mínimos para equipamentos convencionais, o tempo médio entre falhas (MTBF) é superior a 200 dias e exige tentativas e erros. O problema foi identificado e diversas modificações foram realizadas para atender aos requisitos de fábrica do equipamento.


Mas a questão de proporcionar oportunidades para tentativa e erro é mais complexa, envolvendo os respectivos interesses dos fabricantes de dispositivos e dos fabricantes de chips.


Do ponto de vista dos fabricantes nacionais de equipamentos, existem dois requisitos: Primeiro, o estado atual da indústria. Os fabricantes de equipamentos ainda não conseguem estabelecer suas próprias linhas de teste de processo e carecem de capacidades e talentos em processos de semicondutores. O segundo é apoiar e confiar na localização da produção de dispositivos. Dar-lhes oportunidades suficientes.

No entanto, da perspectiva dos fabricantes de chips, por um lado, o equipamento protótipo fornecido deve primeiro atingir um estado quase utilizável e, por outro lado, a depuração do equipamento exige muitos recursos humanos, financeiros e materiais. Esse custo é elevado. Os fabricantes de chips não deveriam utilizá-lo.

Essa contradição pode ser resolvida no exterior. Normalmente, os grandes fabricantes de equipamentos constroem sua própria linha de teste de processo. Ela tem duas funções. Uma é permitir que os clientes usem seus wafers de silício de processo intermediário para implementar o próximo processo e validar o dispositivo. A outra é atender a requisitos práticos, como a necessidade de atingir uma proporção de aspecto de 1:100 para a gravação dielétrica e outro dispositivo desenvolvido internamente para processamento de tentativa e erro, etc. O processo de encomenda de equipamentos por clientes estrangeiros geralmente depende da implementação de um tipo específico de equipamento e processo. Portanto, é necessário que os fabricantes de equipamentos estabeleçam suas próprias linhas de teste de processo parciais.


Atualmente, os equipamentos domésticos evoluíram bastante, e isso já está comprovado, pelo menos em setores como o fotovoltaico e o de LED. No entanto, a nacionalização da produção de circuitos integrados ainda é insuficiente, embora a qualidade tenha melhorado.


Portanto, para solucionar o problema de proporcionar oportunidades de tentativa e erro, pode ser necessário estabelecer uma linha de testes de processo, financiada principalmente pelo Estado, para que os equipamentos e materiais semicondutores nacionais possam primeiro obter a certificação de qualificação para a linha de produção e, em seguida, serem aprovados na linha de produção de chips. Somente assim a avaliação para a produção em massa poderá ser incluída nos pedidos de compra de equipamentos para a linha de produção de chips.


Obviamente, o modo de funcionamento desta linha de teste de processo precisa ser explorado, pois não se sabe por que ela não pode ser interrompida por tanto tempo, sendo necessário aprimorá-la continuamente.

Acelerar a localização

Nesta fase, o desenvolvimento da indústria de semicondutores da China, que depende principalmente de equipamentos e materiais importados, continua em andamento e é promissor. No entanto, os Estados Unidos continuam a utilizar a "Lista de Entidades" e o "Tratado de Wassenaar" para controlar as exportações, o que impõe entraves ao desenvolvimento da indústria de semicondutores chinesa. A lição de que os outros não podem se autogovernar é impressionante.



A julgar pelo desenvolvimento da indústria de semicondutores da China, enquanto os equipamentos importados continuarem a se desenvolver, a indústria poderá preferir manter o status quo. Assim como Ren Zhengfei, poucos têm a visão e o senso de urgência necessários. Porque ter coragem é importante, mas ter força é ainda mais. Além disso, o aumento anual no número de circuitos integrados importados da China também reflete que o país não pode prescindir do apoio da globalização.

Because for Chinese chipmakers, they are used to imported equipment models that are relatively easy to run. For some device makers, they acknowledge the gap and believe the status quo will be more durable, which will help them catch up. On the contrary, when localization approaches, the pressure on equipment manufacturers will be greater.


Portanto, manter o status quo e ser cauteloso quanto à localização da produção de equipamentos pode ser o pensamento predominante neste momento. Acredito que somente quando as políticas de exportação dos EUA se tornarem mais rigorosas e as linhas de produção de chips nacionais sentirem a pressão, fazendo da localização da produção de equipamentos uma prioridade, é que a indústria como um todo sentirá um senso de urgência. Essa mentalidade pode estar se acomodando e sendo distorcida. Portanto, neste momento, diante desta oportunidade única, devemos aproveitá-la com firmeza.


Ao enfrentar os "pontos críticos" no desenvolvimento da indústria, não há espaço para hesitação ou acaso, apenas para encará-los com coragem. Embora a dificuldade seja grande, envolvendo questões básicas como a base industrial, é preciso começar um passo de cada vez e recrutar mão de obra qualificada nacional de forma planejada para superar os obstáculos.


Portanto, antes de tudo, não devemos perder a fé. Devemos ter plena fé em nossas capacidades. A indústria de semicondutores da China está inserida em um ambiente específico e possui suas próprias vantagens e desvantagens. Suas vantagens podem ser sustentadas por fundos estatais e pelo enorme mercado chinês. Além disso, em tempos de crise, a China pode demonstrar força e união. A desvantagem é que o Ocidente não conseguiu compreender isso e teme que a força da indústria de semicondutores da China ultrapasse a sua. Portanto, faz tudo o que pode para suprimir o desenvolvimento da indústria de semicondutores da China e nos impedir de participar da globalização.


We must believe that globalization and localization are two different paths, which are crucial to the development of China's semiconductor industry at this stage. Our policy is to make the best possible use of globalization while never giving up on localization. . Although localization is difficult and expensive, it is one of the effective means to improve competitiveness. Obviously, we have to be confident. I believe that China's semiconductor industry will be able to overcome various difficulties and obstacles through partial localization efforts and break the Western ban. The "gap" of luck is when China's semiconductor industry develops and must wake up.

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