仍停留在90纳米量产的水平

2019-02-10 05:51字体:
  

  中国半导体一直是在冒着敌人的炮火匍匐前进,如今,敌人的炮火越来越凶猛。围追堵截中,谁让我“芯”痛?

  1957年,晶体管之父肖克利的八个门徒,在硅谷创立仙童半导体公司,并开发出人类历史上第一块集成电路,硅谷因此成为全世界半导体技术的发源地,一直延续至今。

  期间,尽管发生过几次产业转移,七八十年代,半导体制造大量转移至日本;90年代后,转移至韩国和中国台湾。但美国至今依旧保留着在诸多核心领域的统治力。

  以生产设备为例,全球三大巨头应用材料、泛林和ASML,美国独占前两席,而且应用材料在除光刻机以外的几乎所有领域都领先,包括蚀刻、薄膜沉积等。

  更恐怖的是,全球三大EDA软件(用于芯片设计)巨头铿腾、明导和新思,均为美国企业,全世界几乎所有芯片设计和制造企业都离不开它们。

  高端芯片方面,中兴事件暴露出来的众多短板,包括ADC/DAC(数模转换)、FPGA、高速光通信接口等芯片,目前也都依赖美国厂商,包括德州仪器、赛灵思、亚德诺等。

  目前,三种主流的芯片架构X86、MIPS和ARM,前两种都是美国血统。其中,英特尔的X86架构,与微软的Windows系统结盟,称霸台式机市场。ARM架构虽然是英国血统,却离不开安卓和iOS系统的支持,两者合计占有全球95%以上的手机市场。

  如今,在全球20大半导体公司中,美国依旧独占八席,处于绝对的霸主地位,并且基本都是卡住核心的关键性公司。

  半导体是一个庞大的产业,从大类上讲,包括集成电路(IC)、光电子、分离器和传感器等,其中IC的规模占80%以上。

  所谓芯片,就是内含集成电路的硅片,它分为几十个大类,上千个小类。制造一块小小的芯片,涉及50多个学科、数千道工序,包括设计、制造和封装三大环节。

  首先看设计,华为海思和紫光展锐分列国内前两名。目前,两家公司在不少领域已是世界领先水平,但一个巨大的问题是,其架构授权的核心都被外人掌握。

  目前,国内仅有中科院的龙芯和总参谋部的申威拥有自主架构,前者用于北斗导航,后者用于神威超级计算机,民用领域基本是空白。

  设备和材料是又一大短板。制造芯片的三大设备光刻机、蚀刻机和薄膜沉积,国内仅中微半导体的介质蚀刻机能跟上行业节奏,其7纳米设备已入围台积电名单。

  此外,北方华创在氧化炉和薄膜沉积设备上成绩不俗,但基本还处于28纳米级别。其他设备,如离子注入机、抛光机和清洗机,也差不多。

  差距最大的是光刻机。光刻机用于将设计好的电路图曝光在硅片上,蚀刻机则负责微观雕刻,刻出沟槽或接触孔。目前ASML最先进的EUV光刻机,即将投入三星、台积电的7纳米工艺,而国内上海微电子的光刻机,仍停留在90纳米量产的水平。

  在制造芯片的19种主要材料中,日本有14种位居全球第一,总份额超过60%。全球近七成的硅晶圆产自日本,那是芯片制造的根基。

  反观中国,硅晶圆几乎是空白,8英寸国产率不足10%,12英寸依赖进口,打破垄断的希望还在张汝京创办的新昇半导体,今年即将量产。他也是中芯国际的创始人。

  除了硅晶圆,国内企业还在溅射靶材、研磨液等材料上有所突破,并实现了国产化。前者用于制作金属导线,后者用于芯片研磨抛光。

  芯片制造,国内最先进的是中芯国际和厦门联芯,目前能做到28纳米量产。而它们的竞争对手,三星、台积电等巨头即将在今年量产7纳米,相差两三代。

  最后是封测。这是目前大陆最接近国际水平的领域,长电科技收购新加坡星科金朋后,跻身全球第三。但全球封测中心在中国台湾,以日月光为首的台湾企业,拥有50%以上的市场份额。

  在这样一个超长的产业链中,全球通力合作必不可少。以光刻机为例,荷兰ASML一骑绝尘,但它的成功得益于各国的鼎力合作,镜头来自德国蔡司、光源来自美国,这几乎是西方近百年工业的技术结晶。

  但中国在这个产业链上处于不利地位,经常面对不友好的产业环境。这次的中兴事件只不过是浮上台面的斗争与封锁,而台面下的争斗几十年来则是一直没有消停。

  芯片制造是人类历史上最复杂的工艺,加工精度为头发丝的几千分之一,需要上千个步骤才能完成。其难度,堪比两弹一星。

  如此复杂的工艺,需要巨额的投资。例如,建一个芯片工厂,就动辄需要上百亿美元。这样的投资规模,只有跨国巨头乃至国家才能完成。

  过去40年,半导体行业呈现加速垄断趋势。1995年,全球七大半导体企业投资占比24%,如今这个数字已飙升至80%以上。40年前,全球有几十家主要的设备制造商,如今只剩下三四家。

  不仅如此,巨头们不但自身可以使出很多种手段惩戒后来者,甚至还组建产业联盟扼杀后来者。

  手段之一是低价倾销。这里面都是套路:一开始你没有,它通过垄断积累暴利;等你做出来,它马上降价倾销,让你越做越亏,暗无天日,最终断了产业化的念想。

  当年液晶大战的惨痛就这样。三星、夏普等液晶巨头,一开始不愿在华建厂,而等深圳市政府组织国内彩电巨头,以及京东方要展开反攻时,他们却又主动跳出来求合作。结果导致长虹动摇并撤出,京东方则被晾在一边,国产计划泡汤。

  享受这一“待遇”的,还有MOCVD设备商。MOCVD是制造LED芯片的设备,在国产化之前,美、德两家巨头凭借垄断,每台设备卖2000万。而等国内厂商开始介入时,售价立刻暴跌至600万。结果,数十个国内玩家,如今只剩下中微、中晟光电等少数几家。

  去年,高通在华推出重磅计划,与大唐电信旗下的联芯科技成立领盛科技,联手进军中低端芯片市场。关心国内芯片产业的很多人士都一致认为,这是高通要“借刀杀人”,要以领盛科技用价格战的方式绞杀正在向中高端芯片市场进军的紫光展讯。而5月4日的最新消息显示,这家合资企业已正式获批。

  2000年,张汝京出走台湾,在上海创建中芯国际。之后,他从台积电四处挖人,使得中芯短时间内迅速崛起。但厄运随之而来,老冤家张忠谋很快就发起了专利战。这场持续近七年的战争,最终的结果是中芯割地赔款,张汝京黯然出局。

  台积电通过此举,成功拖住了中芯。而当初引进张汝京的江上舟,也在两年后辞世,死前一直惦记着中芯的未来。

  同样的一幕发生在中微身上。2007年,尹志尧领衔的中微刚推出自己的蚀刻机,就被老东家美国应用材料告上法庭。紧接着,另一巨头泛林火上浇油。好在中微从一开始就小心规避专利陷阱,最终赢得了诉讼。

  但结果却不甚理想,中微不但赔上巨额的诉讼费,还赔上了下游客户的信心。再加上适逢经济危机,不得不暂时砍掉MOCVD业务。

  事实上,中国很早就重视了半导体的大战。最早可追溯至上世纪60年代。但在后来的发展中,由于自身路径,国内产研环境,以及不友好的产业环境等多种原因,逐渐掉队。

  中国半导体一直是在冒着敌人的炮火匍匐地前进。而今,敌人的炮火更是越来越凶猛,越来越密集。

  西方一直有一个针对出口管制的制度安排,最早是1949年成立的巴黎统筹委员会,之后在1996年演变为瓦森纳协定。该协定包含军用、民用两份控制清单,目的是限制向相关国家出口敏感产品和技术,中国就属于被限制的对象。

  过去几十年,国家一直在努力突破这种封锁。90年代,先后批复908/909工程,时任领导人表态:砸锅卖铁也要把半导体搞上去。国务院则用财政赤字拨款。

  然而,作为两项工程的产物,华晶、华虹等企业到国际上采购设备却遭到抵制,最终发展受限,一直未有大的突破。

  2006年以后,国家又搞了01和02专项。前者剑指核心电子器件、高端通用芯片和基础软件,俗称核高基;后者剑指IC制造和成套工艺。

  近年来,两个专项相继开花结果,例如中微的蚀刻机已看齐世界水平,中芯国际的工艺已挺进到28纳米,但受限于不友好的产业环境,水平还是差强人意。

  以光刻机为例,ASML的EUV光刻机即将投入7纳米工艺,而国内最先进的量产水平是90纳米。之所以差距惊人,原因之一是买不到高水平的镜头和光源,这是光刻机的核心部件,而国内缺乏相关的技术。

  坊间一直传说,瓦森纳协定禁止向中国出口高端光刻机。这种说法后来遭到ASML公司的否认,该公司声称,最快将于2019年在中国晶圆厂见到EUV光刻机。

  本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

  集微网12月7日报道(文/蓝天)今日晚间,协鑫集成(002506)发布非公开发行股票预案,拟向不超过10名对象非公开发行不超过10.12亿股股票,募集资金不超过50亿元,用于投资大尺寸再生晶圆半导体项目、C-Si材料深加工项目、半导体晶圆单晶炉及相关装备项目以及补充流动资金。协鑫集成在公告中表示,该笔募资包括拟在大尺寸再生晶圆半导体项目投入募集资金25.5亿元,在C-Si材料深加工项目上投入募集资金6.9亿元,在半导体晶圆单晶炉及相关装备项目投入募集资金2.6亿元,剩余15亿元用于补充流动资金。公告显示,本次定增是践行公司转型发展的战略规划,上述项目的落地表明公司实质性的切入半导体产业链,通过充分发挥政策机遇、资本优势及人才和技术

  集微网消息(文/小如)12月5日,长沙新一代半导体产业链项目签约,标志着新一代半导体产业链项目科创中心的研究院和总部基地成功落户长沙市望城区。2017年,山东天岳晶体材料有限公司会同新一代半导体产业链关联企业联合落地长沙,启动新一代半导体产业链项目。其中,材料中心已落户浏阳经开区,应用及智造中心已落户国家级望城经开区。科创中心选址望城区月亮岛文旅新城片区,其中研究院和总部基地222.96亩,建筑面积约14.9万平方米,主要负责创新与研发。预计科创中心与应用及智造中心首阶段共投资约100亿元。新一代半导体产业链总体上聚焦“产业生态圈”,成体系推进新一代半导体产业链建设,围绕“一条主线”“三个中心”“五个链条”总体布局,以材料

  侦查华为是否涉嫌违规出口禁令,但是到目前为止没有任何证据,结果公示过就以出口禁令为由在华为换帅之际突然发难,不禁让人猜疑这出口禁令到底是借口还是理由。至于美国最后如何收场,我们不得而知。但是从目前各界反应来看,因为贸易战“停火”而短暂回暖的半导体市场,或将被美国拖入深渊。今天,因华为事件,影响市场气氛,认为中美贸易战又起,投资气氛不佳,使得股市跌势加重,很多投资人周一才买进,全都在追高,今天卖出则是在杀低股票,如同惊弓之鸟。本来因为苹果供应链震荡而萎靡的全球半导体市场又因为华为事件而雪上加霜,全球的供应链厂商未来的前景或将更加困难!

  Mentor, a Siemens Business, 总裁兼CEO Walden C. Rhines近日在中国集成电路设计业2018年会暨珠海集成电路产业创新发展高峰论坛上发表了题为《为何半导体行业内的设计不断加快?》主题演讲。Mentor, a Siemens Business, 总裁兼CEO Walden C. Rhines四大方向看半导体设计业加速Rhines表示,从四大方向来看,半导体产业都在经历着加速:1,在经历了几年3%的年增长率之后,2017年半导体产业年增幅达到了22%的年增长率;2,整合已变得无关紧要;3,2017年研发投入增长9.8%;4,VC们对于IC设计公司投入急剧增加,从几年前的平均不到4亿美元上升

  摩尔定律延续的希望来了!Nature发布的最新论文显示,英特尔和加州大学伯克利分校的研究人员正在研究超级芯片,已经在“自旋电子学”领域取得突破进展。目前,摩尔定律为“半导体芯片中可容纳的元器件数目,约18个月增加一倍”,其中的“元器件”主要为CMOS晶体管,目前主流看法是在5nm节点后晶体管将逼近物理极限,导致摩尔定律终结。研究人员用“自旋电子学”技术可以让现在常见的芯片元件尺寸缩小到五分之一,并降低能耗超过90%,一旦商业成功,有望研发出“超级芯片”,为摩尔定律“续命”。 打开“超级芯片”大门,现有晶体管或被新材料取代70年前发明的晶体管技术,现在已经广泛应用在从手机、电器、汽车

  集微网消息 圣邦股份日前发布公告,公司以自有资金1.148亿元收购彭银、张征、深圳市麦科通电子技术有限公司、南通金玉泰企业管理咨询中心(有限合伙)及安欣赏(以下合称“转让方”)合计持有的钰泰半导体28.7%的股权。交易完成后,圣邦股份将成为其第一大股东。圣邦股份与上述转让方于2018年12月3日签署了《股权转让协议》。针对本次圣邦股份收购钰泰半导体28.7%的股权事宜,钰泰半导体其他股东已书面承诺放弃优先受让权。资料显示,钰泰半导体是一家新模拟IC厂商,公司成立于2017年11月20日,2017年度、2018年1-10月实现营收53.66万元、9696.11万元,实现净利润2665.93元。钰泰半导体于2018年10月31日基准日

  新年测评活动!ST NUCLEO-H743ZI“佩奇”待测,快来申请年后第一波测评!

  LPC55S69 新一代基于ARM Cortex-M33内核 通用安全低功耗MCU

  答题抽奖:Mentor Tessent Automotive相关测试解决方案

  直播回放:Keysight 是德科技 示波器在通用电子测量中的应用和技巧

  市场动态半导体生产材料技术封装测试工艺设备光伏产业平板显示电子设计电子制造视频教程

产品分类CATEGORY

    联系我们CONTACT

    全国服务热线:
    4006-026-000
    地 址:江苏省南京市西善桥南路118号利来国际平台大厦
    电 话:4006-026-000
    传 真:+86-25-52415096
    邮 箱:13254867@qq.com