中国半导体卡脖子的源头之一——器件零部件
2022-03-08 1069

中国电子信息产业追求供应链安全和完整的本土生态系统是一个循序渐进、艰难的过程。初始层面是芯片的自主研发和生产,进而衍生出国产设备的需求。但事实表明,即使设备能够国产,也还不够。美国制裁中国晶圆制造企业,一些中国设备制造商不得不屈服于美国的禁令。根本原因是关键零部件对美国的依赖。与整机设备相比,备件的市场规模并不大,但确实是典型的由小到大的瓶颈环节。




2020年,中国大陆晶圆生产线8英寸和12英寸前端设备零部件(以下简称“零部件”)的采购额超过10亿美元。若排除三星、海力士、台积电等海外厂商在中国大陆的生产线,中国本土晶圆厂商(主要包括中芯国际、华宏集团、华润微电子、长江储能等)8英寸和12英寸前端设备零部件的采购额约为4.3亿美元。中国晶圆厂商采购的设备零部件主要包括石英晶体、射频发生器、各种泵等,占零部件采购总额的10%以上。此外,各种阀门、吸盘、反应室喷淋头、封边环等组件的采购比例也相对较高。




8年中国晶圆厂商采购12-2020英寸晶圆设备零部件产品结构


上述主要零部件中,国产化率超过10%的有石英成品、花洒头、边环等,其余国产化率较低,特别是阀门、压力表、O型圈等。取决于进口。据鑫谋总结,国产化率低的零部件一般满足以下一个或多个特征:




1、对于复杂的电子、机械产品,开发技术难度大,精度要求高。例如,射频发生器与腔体内的等离子体浓度和均匀性直接相关。它是蚀刻和 PECVD 等重要机器最关键的组件之一。国产射频发生器的主要技术问题是电源电压、频率等参数不够。稳定,与AE等国外公司相比有一定差距。另一个例子是泵。虽然中国沉阳科学仪器已成为国内晶圆线干泵的主要供应商之一,但半导体的高真空度只能通过价格较高的低温泵和涡轮泵来实现,这并不是中国厂商的强项。对于Gauge来说也是如此。我国仪器仪表行业只能满足一般真空测量的要求,而无法满足半导体技术的高精度要求。




2、对材料要求高。中国制造企业机械加工和成型实力较强,但材料工业基础薄弱。阀门、花洒头、陶瓷等零部件,中国制造商虽然可以按照图纸制作形状,但往往无法解决材料和表面处理的问题,因此发展受到基础制约。




3.市场小且分散。例如Gauge、MFC、O型圈等零部件不仅对精度和材料要求较高,而且半导体级产品的市场规模很小。不仅市场规模较小,而且有些产品的产品种类繁多,不同类型的工作原理也有显着差异。这是一个典型的碎片化特征的市场,中国厂商的兴趣和动力不足。




8-12英寸晶圆设备零部件供应商及自给率


解决半导体生产设备零部件卡颈问题,首先国内晶圆厂和设备厂必须高度重视,与本土零部件厂商合作,共同攻关。本土晶圆线要敢于给予国产设备和零部件验证机会,切实发挥大规模产线组织协调作用。原始设备制造商应发挥串联两端的作用,积极推动国内元器件制造商的认证并向客户推荐。在晶圆厂和设备厂的大力支持下,鼓励机械、电子、化工等领域的设备零部件制造商积极拓展和拓展半导体业务,开发更高端的产品,满足基于半导体设备的需求。自己的技术基础。大多数中国零部件制造商已经掌握了基础技术,但暂时无法达到半导体的标准。在强势客户的带动下,并非没有机会。国产石英、射频发生器、喷头、边缘环、MFC、陶瓷等组件已在晶圆线上得到广泛验证,甚至批量出货。未来,他们将进一步稳定市场,逐步摆脱对美国的依赖,但时间各有不同。只有长度。




其次,仍然要关注海外企业和技术资源。就连国际装备巨头也在推动部分零部件国产化,以方便服务内地产线客户。典型案例:由于全球石英产能收紧,国际设备巨头相继通过菲律宾、太平洋石英等国内石英材料厂商的认证,为其石英成品进入国内晶圆线开辟了道路。此外,神工半导体、靖江先锋等厂商也拥有多项产品获得国际设备巨头认证。疫情影响下,国际装备巨头打造本土零部件供应链保障大陆客户的积极性也明显增强。有关部门在继续支持国际装备巨头在华发展的同时,应回应其协助建设国内零部件供应链的要求或期望,打造半导体生产环节的可控生态系统。由于本土晶圆产能逐渐萎缩,一些日本和欧洲零部件制造商对蓬勃发展的中国大陆市场越来越感兴趣,这也为中国资本帮助其技术在中国产业化提供了机会。




最后,对于一些市场规模太小、没有本土厂商愿意涉足的零部件,只有一些受美国禁令影响最严重的企业才能承担主要责任,并在相关部门的支持下,投入团队变得自力更生并解决自己的问题。卡颈的威胁。对于经济不具备生存能力的地区,只能通过非市场手段解决问题。这个时候,最好多问问自己,不要抱有不切实际的幻想。






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