报道说,今年年初美国半导体重镇得克萨斯州遭遇寒流出现电力短缺、3月份日本车载芯片厂商瑞萨电子公司工厂发生火灾,令全球半导体供应链紧张问题凸显。目前尽管上述短期因素得以缓解,但年内不太可能实现半导体供给正常化。
从需求端来看, 汽车 及家电的数字化、5G通信的普及等都导致半导体需求大幅增加。此外,去年年初以来,受新冠疫情影响, 游戏 机等“宅家”商品的芯片需求也大量增加。
从供应端来看,近几年各大半导体公司为提高竞争力,将投资集中于开发最先进的制造技术,在扩大产能方面投入相对不足。全球半导体生产能力近年来停滞不前,市场已出现供不应求。报道说,因车载半导体供给不足,丰田 汽车 、德国大众和美国通用等 汽车 厂商生产线被迫减产或停产。苹果公司也因苦于芯片供应紧张,产量受限。
市场调研机构奥姆迪亚公司高级咨询总监南川明表示,随着半导体厂商开始增加 汽车 芯片的供应配额,产业用机械等其他领域的芯片短缺随之加剧。空调、导航设备等生产出现局部停滞。
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在当今世界 科技 全球化的发展中,经济的发展越来越智能化、数字化。各行各业的部门运营都离不开电子设备,而芯片作为电子设备的运转核心,是相当重要的组成部分。
可以说芯片对于机器的重要性,相当于大脑对于人类的重要性一样,确定人类失去生命体征的信息不是心跳停止,而是脑死亡,机器也是一样,没有芯片,机器也就失去“活性”。
但由于电子产业在近两年来的快速发展,芯片的供应已经跟不上市场需求的剧增,全球迎来了“缺芯”局面。对此很多芯片工厂纷纷加大产程。
大家知道芯片的制造对于高端光刻机的依赖是很大的。尤其是7nm制程以下的芯片,如果没有EUV光刻机是几乎无法实现量产,而EUV的制造工艺则为ASML公司所垄断。
但由于“芯片规则”的修改,ASML的光刻机有一部分用到了美方的技术,由于技术限制ASML无法对我们自由出货。在2019年我国就向ASML公司耗资十亿人民币订购了一台EUV光刻机,但由于各种原因,这台光刻机到现在都未能在我国落地。
在目前全球缺芯的大背景下,我们的芯片供应自然也是紧缺的,在这档口芯片供应又被“卡了脖子”,我们的处境更是艰难。
虽然ASML表示除了EUV光刻机外其他的光刻设备都能对我们自由出货,但这远远不够。
越是精密的设备对于芯片的精密度要求就越高。如手机需要的芯片至少是7nm制程以下,不仅要求体积小,还要求高性能,运行稳定,有优秀的信息连接和反馈效率。
从我们的手机市场来看,我们对于7nm制程以下芯片的需求量是巨大的,半导体设备国产化已经迫在眉睫。
这有多重要从华为的遭遇就能看得出来,自从5G芯片被断供之后,作为主营业务的手机销售一落千丈,不仅已经推出的手机开始缺货,新的5G手机也迟迟无法发布。
但说实话,EUV光刻机的制造不是凭借努力钻研或者大量投资就能实现的。我们从来不怕困难不怕吃苦,我们国家的经济实力也有目共睹,如果能用钱解决的事那都不叫事。
难点在于EUV光刻机关键的零部件就多达十多万,其中还包含一些电子特气。给ASML提供光刻设备零部件的企业就多达5000多家,遍布世界40多个国家。
如此强大的供应链整合能力目前除了ASML还没有谁能做到。这也是为什么ASML的高层会说,即使把光刻机的设计图纸放出来也没人能造出来。虽然听起来太过自信,但也不是全无道理。
芯片的制造过程包含了刻蚀、光刻、离子注入和清洗等多种工艺,这些过程都需要相应的设备来完成,并不只是需要光刻机。
我国在这些方面都一直在努力。目前我们28nm制程芯片的生产工艺已经很成熟了,完全可以满足国内需求,主要就是7nm以下的高端芯片问题还未解决。
根据媒体4月7日消息,郑州轨道交通信息技术研究院成功研发出了全自动12寸晶圆激光开槽设备。除了具备常规的激光开槽功能之外,还能够支持120微米以下超薄wafe的全切工艺,以及支持5nm DBG工艺。
这套设备采用的是模块化设计,能够支持纳秒、皮秒、飞秒等不同脉宽的激光器。完全自主研发的光学系统,光斑宽度及长度都能够自由调节,超高精度运动控制平台技术与其完美结合,极大减少了设备对材质、晶向、厚度以及电阻率的限制难题。
全兼容的工艺使产品的破损率得到了有效的控制,良品率得到了很大的提升。
轨交院的研发团队对这项技术难题的攻克,表示了我们在5nm芯片工艺上取得了重大突破,晶圆加工工艺达到了新高度。证明了我国在晶圆激光切割领域的强大研发实力。
完全的自主研发系统更是实现了高度自主化,无惧技术限制。
未来的芯片精度只会越来越高,现在国内很多芯片厂商为了摆脱技术限制开始研发新的芯片封装工艺。这项切割技术的研发也将助力国内的“小芯片”封装工艺,帮助这些芯片厂家提升工艺水平。
这对于我国先进制程的芯片发展具有里程碑式的意义。
对于我们的国产化芯片设备制造技术大家有什么想法呢?欢迎在评论区互相交流。
12日午后大盘涨势迅猛,半导体及元件板块强势拉升,领涨主题行业。
截至收盘,半导体及元件板块涨4.48%,科创板思瑞浦涨20%封涨停,国民技术、沪硅产业、派瑞股份、芯海 科技 、中芯国际等跟涨,涨幅皆超12%。北方华创,新洁能,立昂微等涨逾10%。
政策面上,近日国务院印发了《深圳设中国特色 社会 主义先行示范区综合改革试点实施方案》,方案中提到将制定深圳放宽市场准入特别措施清单,进一步放宽前沿技术领域的外商投资准入限制;打造保护知识产权标杆城市;优化创新资源配置方式和管理机制、建立具有国际竞争力的引才用才制度等一系列完善深圳的 科技 创新环境制度的举措。这些举措对目前研发、技术及人才都处于弱势地位,亟待引进和更新核心技术的半导体芯片行业尤其是在深圳的高新技术企业来说,无疑是一项重大利好。
消息面上,一站式IP和定制芯片领军企业芯动 科技 近日发布消息称,该公司已完成全球首个基于中芯国际FinFET N 1先进工艺的芯片流片和测试,所有IP全自主国产,功能一次测试通过。
此前,中芯国际发布公告称,美国商务部工业与安全局对向中芯国际出口的部分美国设备、配件及原物料做出进一步限制,须事前申请出口许可证,这是继美国对中兴、华为的制裁之后对中国半导体厂商的又一重要动作,对芯片使用、芯片设计到芯片制造进行了全方位的限制,该限制也引起了国内半导体行业的波动。而芯动 科技 的测试成功,为国产半导体生态链再立新功,也意味着国内半导体设备和材料进一步加速国产化趋势。
有研报表示,中美贸易摩擦让我国清醒认识到自主可控的重要性。国内半导体行业已经得到高度重视,国产替代的进程必然加速进行。虽然目前国内整体实力与美国相去甚远,但在某些细分领域,国内已经实现突破。如中微半导体在介质刻蚀领域已达到全球先进水平,华峰测控的模拟芯片测试设备在市场上已有极高的市占率,韦尔股份收购的豪威在全球CIS领域位列第3等。因此看好半导体行业各细分领域的龙头公司。
国海证券认为,华为禁令、中芯事件并不会改变半导体产业的长期发展趋势。虽然考虑到华为禁令、中芯国际被列出口限制等影响,国内半导体产业链不确定性大幅度增加将不可避免。但过去数十年全球半导体行业一直遵循螺旋式上升的规律,重大技术变革是推动行业持续增长的内在动力,半导体仍是未来3-5年 科技 投资主线。
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