+86 755-83044319

Perspectives

/
/

Aktuelle Situation der Halbleiterteileindustrie und Vorschläge für die Entwicklung Chinas

Veröffentlichungszeit: 2022Quelle des Autors: SlkorDurchsuchen:3235

Im Falle eines Konflikts zwischen den unterstützenden Richtlinien für die Industrie für integrierte Schaltkreise und diesen Meinungen haben diese Meinungen Vorrang. Wenn das Projekt „Ein Fall, eine Diskussion“ die relevanten Richtlinien dieser Stellungnahme umsetzen muss, muss dies in der Unterzeichnungsvereinbarung einheitlich angegeben werden und darf nicht wiederholt in Anspruch genommen werden.

Zusammenfassung: Die Halbleiterindustrie ist die wichtigste unterstützende Industrie beim Aufbau von Chinas strategischer wissenschaftlicher und technologischer Stärke, und die Halbleiterteile sind der Schlüsselbereich für die qualitativ hochwertige Entwicklung der chinesischen Halbleiterindustrie. Obwohl sich Chinas Halbleiterindustrie in der Phase der beschleunigten Entwicklung befindet, steht die heimische Halbleiterteileindustrie immer noch vor vielen Problemen, wie z. B. einer geringen Lokalisierungsrate, unzureichender langfristiger Unterstützung und Investitionen, einer schwachen unabhängigen Innovationsfähigkeit der Unternehmen und einer schlechten vor- und nachgelagerten Zusammenarbeit der Branche, mangelnde Talentausbildung und Anreizmechanismen. In diesem Artikel werden die Entwicklungsmerkmale und Schlüsselunternehmen der globalen Halbleiterteileindustrie umfassend zusammengefasst, die Marktgröße und das Entwicklungsmuster im In- und Ausland untersucht und relevante Entwicklungsvorschläge für die Hauptprobleme vorgelegt, mit denen die inländische Halbleiterteileindustrie derzeit konfrontiert ist.



01 Einführung

Als Halbleiterteile werden Teile bezeichnet, die die Anforderungen von Halbleitergeräten und -technologie hinsichtlich Material, Struktur, Prozess, Qualität und Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Stabilität erfüllen. Wie O-Ring-Dichtungsring, EFEM (Übertragungsmodul), HF-Gen-HF-Stromversorgung, elektrostatischer ESC-Saugnapf, Si-Silikonring und andere Strukturteile, Pumpenvakuumpumpe, MFC-Gasdurchflussmesser, Präzisionslager, ShowerHead-Gassprühkopf. Halbleitergeräte bestehen aus Tausenden von Teilen. Die Leistung, Qualität und Präzision der Teile bestimmen direkt die Zuverlässigkeit und Stabilität der Geräte und sind auch die wichtigsten Grundelemente für Chinas Halbleiterfertigungskapazitäten für den High-End-Sprung. Die inländische Halbleiterteileindustrie startete spät, das Gesamtniveau der Halbleiterteileindustrie in China ist niedrig, die Lieferkapazität für High-End-Produkte ist unzureichend und das Problem der schlechten Produktzuverlässigkeit, -stabilität und -konsistenz wird immer deutlicher. In zunehmend komplexer werdenden globalen makropolitischen und wirtschaftlichen Verhältnissen ist die Unterdrückung der Eindämmungsstrategie vor dem Hintergrund des Aufstiegs der Hochtechnologieindustrie in China ein immer wichtigeres Phänomen, das sich nicht nur auf die Entwicklung hochwertiger High-End-Halbleiterindustrie beschränkt In China birgt die digitale Wirtschaft in China, die Wirtschaft des Lebensunterhalts der Menschen und die Sicherheit der nationalen Verteidigung ebenfalls Risiken, die nicht zu unterschätzen sind.



02 Hauptklassifizierung und Hauptmerkmale von Halbleiterbauteilen

(1) Hauptklassifizierung von Halbleiterteilen

Halbleiterteile sind die Schlüsselkomponenten von Halbleitergeräten. Unvollständigen Statistiken zufolge hat die Klassifizierung von Halbleiterteilen in der Industrie noch keinen Standard gebildet, und es gibt hauptsächlich die folgenden Klassifizierungsmethoden.

Entsprechend dem internen Prozess eines typischen IC-Gerätehohlraums können die Teile in fünf Kategorien unterteilt werden: Stromversorgung und Hochfrequenzsteuerung, Gastransport, Vakuumsteuerung, Temperatursteuerung, Übertragungsgerät. Die Kategorie der Stromversorgung und HF-Steuerung umfasst HF-Generatoren und -Anpasser, DC/AC-Stromversorgung usw. Der Gastransport umfasst hauptsächlich Durchflussregler, pneumatische Komponenten, Gasfilter usw. Die Kategorie Vakuumsteuerung umfasst Trockenpumpen/Kaltpumpen/Molekularpumpen und andere Vakuumpumpen, Steuerventile/Pendelventile und andere Ventile, Manometer und O-Ring-Dichtungsringe. Die Temperaturregelung umfasst Heizplatten/statische Becher, Wärmetauscher und Hebekomponenten. Zu den Übertragungsgeräten gehören mechanische Arme, EFEM, Lager, Präzisionsschienen, Schrittmotoren usw.

Entsprechend den Hauptmaterialien und Funktionen von Halbleiterteilen können diese in zwölf Kategorien eingeteilt werden, darunter Silizium-/Siliziumkarbidteile, Quarzteile, Keramikteile, Metallteile, Graphitteile, Kunststoffteile, Vakuumteile, Dichtungen, Filterteile und bewegliche Teile Teile, elektronische Steuerteile und andere Teile. Darunter umfassen verschiedene Teilekategorien auch eine Reihe unterteilter Produkte, wie z. B. Vakuumteile, einschließlich Vakuummessgerät (Messprozessvakuum), Vakuumdruckmessgerät, Gasdurchflussmesser (MFC), Vakuumventil, Vakuumpumpe und andere wichtige Teile.

Entsprechend den Serviceobjekten von Halbleiterteilen können Halbleiterkernteile in zwei Arten unterteilt werden, nämlich Präzisionsmaschinenteile und allgemeine Kaufteile [1]. Präzisionsmaschinenteile werden in der Regel von den Ingenieuren jedes Halbleiterausrüstungsunternehmens entworfen und anschließend ausgelagert. Sie werden nur für die Ausrüstung des eigenen Unternehmens verwendet, z. B. für Prozesskammern, Übertragungskammern usw., die relativ einfach zu domestizieren sind und im Allgemeinen auf ihrer Oberfläche angebracht sind Die Anforderungen an die Behandlung, Präzisionsbearbeitung und andere Technologie sind hoch. Bei allgemeinen Kaufteilen handelt es sich um einige allgemeine Teile, die seit langem überprüft und von vielen Gerätefabriken und Herstellern allgemein anerkannt werden. Sie sind stärker standardisiert und werden von verschiedenen Ausrüstungsunternehmen verwendet und auch als Ersatzteile und Verbrauchsmaterialien in der Produktionslinie verwendet. Beispielsweise sind Silikonstrukturteile, O-Ring-Dichtungsringe, Ventile, Messgeräte, Pumpen, Frontplatten, Gasduschköpfe usw. aufgrund ihrer großen Vielseitigkeit und Konsistenz schwer zu lokalisieren und müssen von der Ausrüstung und zertifiziert werden Fertigungslinie.

Tabelle 1-1 fasst die wichtigsten Komponentenprodukte und Halbleiterbauelemente zusammen, die in einer großen Anzahl von Geräten und Produktionslinien verwendet werden.

Tabelle 1-1. Hauptkomponenten und Halbleiterausrüstung für Hauptdienstleistungen

(Datenquelle: Netzwerkinformationssammlung)


(2) Hauptmerkmale der Halbleiterteileindustrie

Die Halbleiterteileindustrie zeichnet sich normalerweise durch hohe Technologieintensität, interdisziplinäre Integration sowie kleine und verstreute Marktgrößen aus, spielt jedoch eine wichtige Rolle in der Wertschöpfungskette. Im Allgemeinen machen Ausrüstungsteile etwa 70 % der gesamten Ausrüstungskosten aus. Nehmen wir als Beispiel die Ätzmaschine: Zehn Schlüsselkomponenten machen 85 % der gesamten Ausrüstungskosten aus. Es ist die wichtigste Stütze für das Überleben und die Entwicklung der Halbleiterindustrie, und sein Niveau bestimmt direkt das grundlegende Niveau der Innovationen der chinesischen Halbleiterindustrie.

A. Technologieintensiv, hohe Anforderungen an Genauigkeit und Zuverlässigkeit.

Im Vergleich zu den Basisteilen anderer Industriezweige zeichnen sich Halbleiterteile aufgrund ihrer Verwendung in der Präzisionshalbleiterfertigung durch hohe Präzision, kleine Chargen, viele Varianten, Sondergrößen, komplexe Prozesse, äußerst anspruchsvolle Anforderungen usw. aus. Aufgrund der Besonderheit von Halbleiterteilen berücksichtigen Unternehmen häufig die funktionalen Anforderungen an Verbundwerkstoffe wie Festigkeit, Dehnung, Korrosionsbeständigkeit, elektronische Eigenschaften, elektromagnetische Eigenschaften und Materialreinheit. Die gleichen Teile werden, wenn möglich, in den traditionellen Industrien verwendet, aber in der Halbleiterindustrie sind die Schlüsselteile Reinheit der Rohstoffe, Konsistenz der Rohstoffcharge, Qualitätsstabilität, Kontrollgenauigkeit, Kantenanfasung, Entgratung, Oberflächenrauheit und -kontrolle. spezielle Oberflächenbehandlung, sauberes Waschen, staubfreie Vakuumverpackung, höhere Lieferzeiten, Es entsteht eine sehr hohe technische Hürde. Da beispielsweise die Linienbreite bei der Halbleiterverarbeitung immer kleiner wird, ist der Fotolithografieprozess äußerst streng bei der Kontrolle minimaler Schadstoffe. Dabei werden nicht nur die Partikel streng kontrolliert, sondern auch die Metallionenausfällung von Filterprodukten, was hohe Anforderungen an die Produktion und Herstellung von Halbleiterfilterteilen stellt. Derzeit muss die Präzision von Halbleiterfilterelementen 1 Nanometer oder sogar weniger erreichen, während die Präzision in anderen Branchen im Mikrometerbereich liegen muss. Gleichzeitig muss der Halbleiterfilter auch die Konsistenz sowie die Chemikalien- und Hitzebeständigkeit sowie eine starke Beständigkeit gegen Ablösen gewährleisten, um die Anforderungen der Halbleiterfertigung an wiederholbar hohe Leistung, gleichbleibende Qualität und hochreine Produktreinheit und andere Anforderungen zu erfüllen hohe Anforderungen.

B. Interdisziplinäre Integration, hohe Anforderungen an die Kombination technischer Talente.

Es gibt viele Arten von Halbleiterteilen, die ein breites Spektrum und eine lange Industriekette abdecken. Forschung und Entwicklung, Design, Fertigung und Anwendung erfordern eine interdisziplinäre und multidisziplinäre Integration von Materialien, Maschinen, Physik, Elektronik und Präzisionsinstrumenten, sodass ein großer Bedarf an interdisziplinären Talenten besteht. Nehmen Sie als Beispiel den elektrostatischen Chuck, der zur Fixierung des Wafers in der Halbleiterfertigung verwendet wird. Als Hauptmaterial werden Aluminiumoxidkeramik oder Aluminiumnitridkeramik verwendet, es müssen jedoch gleichzeitig andere leitfähige Materialien hinzugefügt werden, damit der Gesamtwiderstand den funktionalen Anforderungen entspricht, was ein gutes Verständnis der Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Härte erfordert keramische Materialien. Um die grundlegenden Rohstoffe zu erhalten, die den technischen Spezifikationen der Halbleiterfertigung entsprechen; Zweitens erfordert die interne organische Verarbeitungsstruktur von Keramik eine hohe Präzision, und die Kombination aus Keramikschicht und Metallbasis muss die Anforderungen an Gleichmäßigkeit und hohe Festigkeit erfüllen. Daher erfordert die strukturelle Gestaltung und Verarbeitung elektrostatischer Spannfutter Fähigkeiten und Kenntnisse in der Präzisionsbearbeitung. Und die Oberflächenbehandlung des elektrostatischen Spannfutters erreicht eine Beschichtung von etwa 0.01 Mikron bei gleichzeitig hoher Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und einer Lebensdauer von mehr als drei Jahren. Daher sind die Anforderungen an die Oberflächenbehandlungstechnologie und die Anwendungsanforderungen relativ hoch. Es ist ersichtlich, dass die technischen Talente für Verbund- und Typkreuzungen die grundlegende Garantie der Halbleiterteileindustrie darstellen.

C. Die Fragmentierung ist offensichtlich. Die international führenden Unternehmen verfolgen hauptsächlich eine branchenübergreifende Entwicklung mehrerer Produktlinien und eine M&A-Strategie.

Im Vergleich zum Markt für Halbleiterausrüstung ist der Markt für Halbleiterteile stärker segmentiert und fragmentiert. Der Markt für ein einzelnes Produkt ist klein und die technische Schwelle hoch, sodass es nur wenige reine Halbleiterteileunternehmen gibt. Die international führenden Unternehmen für Halbleiterkomponenten verfolgen in der Regel eine branchenübergreifende Entwicklungsstrategie mit mehreren Produktlinien, und Halbleiterkomponenten sind oft nur eines der Geschäftsfelder dieser großen Komponentenhersteller. MKS Instruments hat beispielsweise einen großen Marktanteil bei Gasmanometern/-reaktoren, HF/DC-Netzteilen, Vakuumprodukten und Roboterarmen. Neben Halbleiteranwendungen werden MKS-Instrumente häufig in der industriellen Fertigung sowie in den Lebens- und Gesundheitswissenschaften eingesetzt. Kontinuierliche Fusionen, Übernahmen und Integration sind auch für international führende Halbleiterkomponentenunternehmen die wichtigsten Mittel, um ihre Größe zu vergrößern. Beispielsweise hat Atlas (Atlas Copco, Schweden), ein international führendes Unternehmen für Industrieausrüstung, sein Geschäft mit Halbleiter-Vakuumpumpen nach der Übernahme von Edwards im Jahr 2014 kontinuierlich ausgebaut. Im Jahr 2016 erwarb Atlas mit Leybold Deutschland einen weiteren Marktführer im Bereich Vakuumtechnik und richtete 2017 eine eigene Vakuumtechnik-Abteilung ein. Im Juli 2019 übernahm Atlas erneut das Kryo-Geschäft von Brooks. Die Übernahme, zu der auch die Kryopumpen-Betreibergesellschaft und Brooks‘ 50-prozentige Beteiligung an Ulvac Cryogenics gehören, stärkt die globale Wettbewerbsfähigkeit seines Vakuumgeschäfts im Halbleitersektor weiter.



03 Marktgröße und Entwicklungsmuster von Halbleiterkomponenten

(1) Umfang und Muster des globalen Marktes für Halbleiterkomponenten

Der globale Markt für Halbleiterteile besteht hauptsächlich aus zwei Teilen, je nach Serviceobjekt. Erstens: Teile und zugehörige Dienstleistungen, die von globalen Herstellern von Halbleiterausrüstungen individuell angepasst oder gekauft werden. Laut VLSI erzielte der Subsystemmarkt für Halbleiterausrüstung im Jahr 10 einen Umsatz von fast 2020 Milliarden US-Dollar, wobei Wartungs- und Supportleistungen 46 %, Komponentenproduktverkäufe 32 % und Ersatz und Upgrades 22 % ausmachten. Zweitens: Teile und damit verbundene Dienstleistungen, die von globalen Halbleiterherstellern direkt als Verbrauchsmaterialien oder Ersatzteile gekauft werden. Nach Angaben von Xinmou [2] überstieg im Jahr 2020 der Einkaufswert von Front-Line-Ausrüstungskomponenten für 8-Zoll- und 12-Zoll-Waferlinien auf dem chinesischen Festland 1 Milliarde US-Dollar. Chinas Produktionskapazität macht etwa 12-15 % der Welt aus. Unter Berücksichtigung der Beschaffungsnachfrage nach Komponenten mit hoher Wertschöpfung, die durch die fortschrittliche Technologie entsteht, beläuft sich die weltweite Beschaffungsmenge an Komponenten für 8-Zoll- und 12-Zoll-Wafer-Front-Line-Geräte auf mindestens mehr als 10 Milliarden US-Dollar. Wenn man beide Teile zusammennimmt, kann der weltweite Markt für Halbleiterteile daher auf 20 bis 25 Milliarden US-Dollar oder mehr geschätzt werden.

Obwohl die Gesamtgröße des Marktes für Halbleiterteile nur weniger als 5 % des globalen Halbleitermarktes von fast 500 Milliarden US-Dollar ausmacht, beträgt der Wert der Teile normalerweise das Dutzendfache ihres eigenen Preises, was eine starke industrielle Strahlungskapazität und einen starken Einfluss hat. Darüber hinaus spiegelt die Schlüsseltechnologie der Halbleiterkomponenten das technologische Niveau der Industrie und Halbleiterausrüstung eines Landes wider und nimmt eine sehr wichtige strategische Position ein. Sein technologischer Fortschritt ist die Voraussetzung für technologische Innovation in der nachgelagerten digitalen Wirtschaft und Informationsanwendungsindustrie.

Laut VLSI-Daten [3], ZEISS (optische Linse), MKS-Instrumente (MFC, HF-Stromversorgung, Vakuumprodukte), Edwards (Vakuumpumpe), Advanced Energy (HF-Stromversorgungen), Horiba (MFC), VAT (Vakuumventile), Ichor (modulare Gaszufuhrsysteme und andere Komponenten), Ultra Clean Tech (Dichtungssysteme), ASML (optische Komponenten) und EBARA (Trockenpumpen).

Tabelle 2-1. Ranking der weltweit 10 größten Hersteller von Halbleiterkomponenten

(Datenquelle: Jahresbericht jedes Unternehmens, Zusammenstellung von Netzwerkinformationen)


Den VLSI-Daten in Abbildung 2-1 zufolge liegt der Gesamtmarktanteil der zehn größten Anbieter in den letzten zehn Jahren tendenziell stabil bei etwa 50 %. Aufgrund der strengen Anforderungen an Präzision und Qualität von Halbleiterkomponenten können weltweit nur wenige Lieferanten Produkte für einzelne Halbleiterkomponenten liefern. Dies führt jedoch auch dazu, dass die Konzentrationsrate von Halbleiterkomponenten in der gesamten Branche nur 10 % beträgt. , aber die Konzentration der Kategoriesegmente liegt oft über 50 % bis 80 %, der Monopoleffekt ist offensichtlich. Beispielsweise wird der Bereich der elektrostatischen Sauger im Wesentlichen von amerikanischen und japanischen Halbleiterunternehmen dominiert (siehe Tabelle 90-2), die mehr als 2 % des Marktanteils ausmachen, darunter hauptsächlich AMAT (Applied Materials) und LAM (Panlin). Group) und Shinko (Nippon Electric), TOTO und NTK (japanische Unternehmen).

Abbildung 2-1. Der Marktanteil der weltweit führenden 10 Halbleiterkomponentenhersteller bleibt stabil bei rund 50 % (Datenquelle: VLSI)

Tabelle 2-2. Liste der weltweit führenden Anbieter wichtiger Komponentenprodukte

(Datenquelle: Jiangfeng Electronics, Netzwerkinformationssammlung)


(2) Marktgröße und -struktur von Halbleiterkomponenten in China

Derzeit steckt Chinas Halbleiterteileindustrie noch in den Kinderschuhen und ist insgesamt klein. Laut Xinmou-Daten [2] kauften chinesische lokale Waferhersteller (hauptsächlich SMIC, Huahong Group, China Resources Microelectronics, Changjiang Storage usw.) im Jahr 2020 Teile von 8-Zoll- und 12-Zoll-Frontkanalgeräten zu einem Selbstkostenpreis von rund 430 Millionen US-Dollar. Es wird jedoch erwartet, dass die Nachfrage nach Halbleiterkomponenten aufgrund des raschen Ausbaus der inländischen Wafer-Produktionskapazität in China, die bis 50 voraussichtlich 2023 % der neuen Kapazität hinzufügen wird, stark bleiben wird. Es wird geschätzt, dass die Marktgröße für Halbleiterteile in China im Jahr 8 2023 Milliarden Yuan und im Jahr 12 2025 Milliarden Yuan überschreiten wird, entsprechend der Beschaffungsnachfrage nach Geräten und Teilen in der Produktionslinie.

Trotz des schnellen Wachstums des inländischen Marktes für Halbleiterteile decken die technische Kapazität, das Prozessniveau, die Produktgenauigkeit und die Zuverlässigkeit inländischer Teileunternehmen bei weitem nicht die Anforderungen inländischer Geräte- und Waferhersteller, und die Gesamtlokalisierungsrate ist immer noch auf einem niedrigen Niveau . Im Allgemeinen ist die Lokalisierungsrate Chinas für die kundenspezifische Herstellung von Präzisionsmaschinenteilen relativ hoch. Da inländische Halbleitergeräte in der Anfangsphase häufig ein eigenes Design verwenden und dann ausländische Prozessoren (hauptsächlich Japan, eine kleine Anzahl Südkoreas) verarbeiten lassen, um so schnell wie möglich eine Massenproduktion zu erreichen und mit dem fortgeschrittenen Niveau Schritt zu halten Modus. Aufgrund der Präzisionsbearbeitung von Rohmaterialien, der Verarbeitungsmethoden, der Oberflächenbehandlung und der Reinigung von Verpackungen für Halbleitergeräte stellen inländische Verarbeiter besondere Anforderungen, die inländische Verarbeiter nicht erfüllen können. Darüber hinaus verfügen japanische Verarbeitungstechnologieanbieter mit der Art der Teileverarbeitung über umfangreiche Erfahrung Während des Bearbeitungsprozesses können einige Fehler bei der Konstruktion und Anpassung festgestellt werden. Später, mit der allmählichen Expansion des Inlandsmarktes, begannen einige inländische Hersteller von Halbleiterausrüstungen, um die Kosten zu senken und die Sicherheit der Lieferkette zu gewährleisten, nach und nach Prozessoren in anderen Branchen zu kultivieren, die sich der Verarbeitung von Präzisionsteilen für Halbleiterausrüstungen widmeten. Daher haben inländische Komponentenhersteller im Bereich der Präzisionsmaschinenteile, der von Geräteherstellern dominiert wird, rasche Fortschritte gemacht. Aber für die stärker standardisierten, stark vom Marktwettbewerb für allgemeine Zukaufteile abhängigen Unternehmen ist die Lokalisierungsrate im Allgemeinen sehr niedrig. Der Hauptgrund liegt darin, dass die Design- und Produktionsanforderungen dieser allgemeinen Zukaufteile sehr hoch sind. Auch wenn die Musterteile inländischer Produkte das gleiche Niveau erreichen können, müssen sie dennoch Anstrengungen unternehmen, um die Stabilität der Massenproduktion sicherzustellen. Da inländische Ausrüstungsunternehmen gerade erst Fortschritte bei der Lokalisierung gemacht haben, sind sie bei der Beschaffung allgemeiner Teile immer noch passiv, konzentrieren sich hauptsächlich auf inländische ausgereifte Produkte und sind nicht bereit, inländische neu hergestellte Produkte mutig auszuprobieren [1].

Dies sind die Hauptgründe, warum China bei den Kernprodukten der Halbleiterteile immer noch keine „Autonomie und Kontrollierbarkeit“ erreichen kann. Den inländischen Mainstream-OEM-Daten zufolge erreichte der jährliche tägliche Betrieb der erhaltenen Teile (einschließlich Wartungsersatz- und Ausfallersatzteile) mehr als 2,000, aber der inländische Marktanteil beträgt nur etwa 8 %. Die USA und Japan kamen auf 59.7 Prozent bzw. 26.7 Prozent. Tatsächlich wird der High-End-Teilemarkt hauptsächlich von amerikanischen, japanischen und europäischen Zulieferern besetzt; Der Low-End-Teilemarkt wird hauptsächlich von Lieferanten aus Südkorea und dem chinesischen Taiwan besetzt. Der elektrostatische Sauger ist ein wichtiger, nicht verbrauchbarer Teil der Waferfabrik, und der Stückpreis liegt bei mehreren Zehntausend oder sogar Hunderttausenden Dollar. Derzeit kann kein inländisches Unternehmen relevante ausgereifte Produkte herstellen, selbst die für den elektrostatischen Sauger verwendeten Aluminiumnitrid-Keramikrohstoffe liegen weit von den erforderlichen technischen Indikatoren entfernt und die externe Abhängigkeit beträgt mehr als 99 %. Obwohl der Umfang der Vakuumpumpenindustrie in China inzwischen fast 200 Milliarden Yuan erreicht hat, müssen weiterhin hochwertige Produkte von Edwards und anderen Unternehmen für Trockenvakuumpumpen für Halbleiter importiert werden. In den letzten Jahren jedoch, mit der Beschleunigung der neuen Kapazität und dem Ausbau der inländischen Halbleiterindustrie und der anhaltenden Verzögerung der Lieferung ausländischer Teile aufgrund der durch die COVID-19-Pandemie verursachten Behinderung von Logistik- und Transportdiensten, wurden einige inländische Halbleiterteile verkauft Unternehmen mit hohem Wachstumspotenzial haben die Möglichkeit, den Austausch heimischer Halbleiterteile zu beschleunigen. Zum Beispiel das Duschkopf- und Hohlraumverarbeitungsgeschäft von JIANGfeng Electronics, das Filtergeschäft von Cobetter und das Trockenvakuumpumpengeschäft von Tongjia Hongrui. Tabelle 2-3 fasst einige chinesische Unternehmen in verschiedenen Bereichen der Halbleiterkomponenten zusammen.

Tabelle 2-3. Wichtigste inländische Unternehmen für Halbleiterkomponenten

(Datenquelle: Netzwerkinformationssammlung)




04 Die Hauptprobleme der Lokalisierung von Halbleiterteilen

(1) Mangelnde Aufmerksamkeit für Teile und Komponenten, Richtlinien zur industriellen Unterstützung sind fehl am Platz

Der Gesamtumfang der Halbleiterteileindustrie liegt in Milliardenhöhe. Im Vergleich zur Kernindustriekette der Halbleiter ist das Volumen kleiner, die Produktvarianten und -spezifikationen vielfältig, es gibt nur wenige führende Unternehmen, die industrielle Konzentration ist gering und die bestehenden technischen Probleme sind verstreut, sodass ihnen nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt wurde für eine lange Zeit. Seit 2014 ist die Förderung der Entwicklung der Halbleiterindustrie in unserem Land eine nationale Strategie, und dann haben mindestens mehr als 30 lokale Regierungen eine politische Unterstützung zur Förderung der Entwicklung der Halbleiterindustrie eingeführt [9], aber sowohl auf nationaler als auch auf lokaler Ebene liegt der politische Schwerpunkt Mehr zu den Bereichen Design, Herstellung, Prüfung, Ausrüstung, Materialien und Halbleiterteile wird selten behandelt. In Bezug auf Kapital werden Teile- und Komponentenunternehmen selten vom Kapital bevorzugt. Der nationale IC Industry Investment Fund investiert derzeit weniger als 100 Millionen Yuan in Halbleiterteile. Bis Ende 2020 machte der Gesamtmarktwert der börsennotierten Unternehmen, die sich hauptsächlich mit Halbleiterteilen befassen (weniger als 30 Milliarden Yuan), nur 1 % des Gesamtmarktwerts aller Unternehmen der Halbleiterindustriekette (mehr als 3 Billionen Yuan) aus.

(2) Relativ rückständige Innovationsfähigkeit und offensichtliche Lücke in der Kerntechnologie

Da die Teileindustrie lange Zeit keine Beachtung gefunden hat, kann nur ein vulgäres Wachstum stattfinden, sodass die meisten inländischen Teileunternehmen in der Halbleiterindustrie hauptsächlich Reparatur- und Ersatzdienste anbieten, Reinigungsdienstleistungen Priorität eingeräumt werden und die allgemeine Forschung und Entwicklung sowie die Innovationsfähigkeit im Vordergrund stehen Ist relativ rückständig, bleibt lange auf dem Niveau des Low-End-Produktionsstandards und kopiert ausländische Produkte, die Lücke in der Kerntechnologie ist offensichtlich. Laut dem Prospekt eines börsennotierten Halbleiterteileunternehmens in China gibt es nur 15 F&E-Mitarbeiter, und die gesamten F&E-Investitionen von 2016 bis 2018 betragen weniger als 20 Millionen Yuan, und die durchschnittliche jährliche F&E-Investitionsintensität beträgt weniger als 5 %. Darüber hinaus spiegelt sich die mangelnde Innovationsfähigkeit der chinesischen Halbleiterteileindustrie auch in dem unvollkommenen Industriestandardsystem, dem gravierenden Mangel an Investitionen in die grundlegende Prozessforschung, dem fehlenden Zugang zur Prozesstechnologie und der fehlenden engen Verknüpfung wissenschaftlicher Forschung wider Produktionspraxis und viele andere Probleme. Es schränkt die innovative Entwicklung von Strukturdesigntechnologie, Zuverlässigkeitstechnologie, Fertigungstechnologie und -prozess sowie grundlegende Materialleistungsforschung von Halbleiterkomponenten ein.

Tabelle 2-4: Die wichtigsten technischen Schwierigkeiten bei inländischen Halbleiterkomponenten

(Datenquelle: SMIC [4], Jiangfeng Electronics [6], Netzwerkinformationsverarbeitung)


(3) Unzureichendes Angebot an Handwerkern und Fehlen wirksamer Anreizmechanismen

Derzeit hat die Talentlücke in der chinesischen Halbleiterindustrie Hunderttausende Menschen erreicht. Obwohl China in den letzten Jahren eine Reihe von Unterstützungsmaßnahmen für die Ausbildung von Halbleiter-Talenten eingeführt hat, konzentriert sich ein großer Teil der Ausbildung von Halbleiter-Talenten hauptsächlich auf Design, Fertigung, Ausrüstung und Materialien, und der Talent-Ausbildung für Halbleiterteile wird immer noch wenig Aufmerksamkeit geschenkt und andere Grundindustrien. In den Grundfächern der Reform des Bildungssystems, der beruflichen Einstellungen, der Akkreditierung der Ingenieurausbildung am Arbeitsplatz, der Technologie usw. führt der Mangel an Gesamtplanung und -durchsetzung teilweise zu einem gravierenden Mangel an beruflichen Grund- und Berufskompetenzen im Lehrplan, aber auch der Mangel an der Befürwortung von Verfeinerung, Wahrheitssuche, Innovation, guten Designkenntnissen und guten handwerklichen Fähigkeiten als spiritueller Leitfaden [5]. Darüber hinaus ist die Halbleiterteileindustrie mit ernsthaften Anreizmechanismen für Talente konfrontiert, die nicht vorhanden sind. Obwohl sich das Gesamtgehaltsniveau des inländischen Personals in der Halbleiterindustrie im Vergleich zum Vorjahr erheblich verbessert hat, liegt das Gehalt der Mitarbeiter in den Bereichen mechanische Bearbeitung, Präzisionsinstrumente, Oberflächenbehandlung und andere Branchen, die von Teile- und Komponentenunternehmen benötigt werden, im Allgemeinen deutlich unter dem Durchschnittsniveau der Halbleiterindustrie. Dem Prospekt eines Halbleiterteileunternehmens in China zufolge verfügte es vor dem Börsengang nur über 15 Forschungs- und Entwicklungsmitarbeiter, und das Jahresgehalt des technischen Kernpersonals betrug nur 75,000 Yuan und das des normalen Forschungs- und Entwicklungspersonals nur 30,000 Yuan. Das niedrige Gehaltsniveau führt zu einer starken Abwanderung von Fachkräften aus Halbleiter-Teileunternehmen und damit zu einem Teufelskreis aus Mangel an Nachfolgern in der Grundteile-Industrie.

(4) Unzusammenhängende Glieder der Industriekette und unzureichende vorgelagerte Unterstützungskapazität

Halbleiterkomponenten müssen strenge und komplexe Verifizierungsverfahren durchlaufen, bevor sie in großen Produktionslinien verifiziert und in großem Maßstab verkauft werden können. Daher müssen Komponentenhersteller vollständig mit nachgelagerten Geräten und Herstellern zusammenarbeiten. Derzeit ist das Online-Verifizierungsverfahren für Halbleiterteile in China kompliziert und langwierig. Der Koordinationsgrad zwischen Herstellern, Geräteherstellern und inländischen Herstellern von Halbleiterteilen ist nicht hoch und es mangelt an effektiver Kommunikation und Interaktion. Dies führt dazu, dass beide Parteien die Prozessparameter und Anpassungsfähigkeiten des jeweils anderen nicht beherrschen und der inländische Ersatzstrom nicht ausreicht. Darüber hinaus haben bestehende ausländische Komponentenhersteller im Prozess der langfristigen Produktiteration eine große Menge an Know-how aufgebaut. Im anschließenden Nachahmungs- und Testproduktionsprozess können inländische Hersteller jedoch nur ein ähnliches Erscheinungsbild erzielen. Aufgrund mangelnder Erfahrung und fehlender Schlüsseltechnologien scheiden sie bei der Erstverifizierung aus und können nicht in großem Maßstab Anwendung finden [5]. Darüber hinaus können inländische Hersteller von Halbleiterkomponenten keine Unterstützung durch Rohstoffe, Produktionsanlagen und andere unterstützende Verbindungen erhalten, was sich auch auf die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte auswirkt. Bei Halbleiterteilen handelt es sich im Allgemeinen um eine Vielzahl von Produkten mit hohen Anforderungen an die Verarbeitungsgenauigkeit, die für die Herstellung dieser Teile hohe Rohstoffe und Verarbeitungsgeräte erfordern und teuer sind. Aufgrund des Einflusses der seit langem etablierten Idee „schwerer Mainframe, leichter Support“ verfügt die chinesische Industrie über erheblich unzureichende Investitionen in den vor- und nachgelagerten unterstützenden Bereichen von Teilen, was zu einer Kluft zwischen China und dem Ausland bei Rohstoffen und Produktion führt Ausrüstung von Teilen. Beispielsweise hinkt das hochpräzise Bearbeitungszentrum, das in China üblicherweise für Halbleitermetallteile verwendet wird, in Bezug auf Bearbeitungsgenauigkeit, Bearbeitungsstabilität, geometrische Flexibilität und andere Aspekte dem Ausland hinterher. Beispielsweise werden Aluminiumlegierungen, Wolfram und Molybdän sowie hochreiner Quarzsand, die Rohstoffe für die Herstellung hochwertiger Metallteile, grundsätzlich von amerikanischen und japanischen Unternehmen monopolisiert. Die monopolistische Versorgung mit Rohstoffen führt dazu, dass nachgelagerte Materiallieferanten/-verarbeiter/-anwender passiv bleiben. Das Hauptmaterial aus Quarzglas (Rohr/Stab/Verankerung) stammt ebenfalls von Unternehmen aus den USA, Deutschland und Japan. Der Mangel an vorgelagerten Verarbeitungsanlagen und Rohstoffen hat dazu geführt, dass die meisten Halbleiterteileunternehmen in China lange Zeit auf einem niedrigen technischen Niveau operierten. Das Niveau der Rohstoffe und der Prozessausrüstung ist nicht hoch, und fortschrittliche Ausrüstung fehlt und ist nicht aufeinander abgestimmt, was die Konstanz der Produktqualität nicht garantieren kann und sich auf die Verbesserung der Produktqualität auswirkt.

(5) Begrenzte Herstellungsbedingungen wirken sich auf die Aufrüstung im High-End-Bereich aus

Da der Halbleiterherstellungsprozess häufig in einer Umgebung mit hohen Temperaturen und starker Korrosion stattfindet, muss etwa die Hälfte der Halbleiterteile einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, um ihre Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Beispielsweise befindet sich die Plasmaätzkammer von Halbleiterätzgeräten in einer Plasmaumgebung mit hoher Dichte, hoher Korrosion und hoher Aktivität. Die Kammer und ihre Komponenten können durch Plasma leicht korrodiert werden. Um die Lebensdauer dieser Komponenten zu verlängern, wird häufig eine anodische Oxidation auf der Oberfläche von Aluminium-Grundmaterialien (Aluminium und Aluminiumlegierungen) eingesetzt. Das Plasma kann die Korrosion der Kavität und anderer Aluminiumbasismaterialien wirksam reduzieren. Und Chinas immer strengere Umweltanforderungen für die meisten Oberflächenbehandlungstechnologien wie Sandstrahlen, Sprühen, Galvanisieren, Anodenoxidation usw. kontrollierten die Entwicklung, was zu einigen High-End-Oberflächenbehandlungstechnologien führte, zum Beispiel Mikrolichtbogenoxidation, Hoch- Endspritzen, Y2O3-Keramikbeschichtungen usw., die inländischen Lücken werden immer größer, wirken sich auch direkt auf die Teileleistung und die Qualität der Produkte aus, obwohl chinesische Hersteller Ventilteile, Duschkopf-Gassprühköpfe, Keramikteile und andere Teile gemäß den Zeichnungen formen können , ihre Entwicklung wird durch die Stiftung eingeschränkt, weil sie die Probleme der Materialien und Oberflächenbehandlung nicht lösen können. Darüber hinaus sind einige Spitzentechnologien für Halbleiterkomponenten durch das „Embargo“ eingeschränkt, und inländischen Unternehmen fehlen Zeichnungen und Präzisionsdaten, was sie daran hindert, sich zu High-End-Technologien weiterzuentwickeln. Beispielsweise musste für den Kauf von Niederspannungs-Vakuummetern von MKS immer eine Exportlizenz beantragt werden [6].

05 Vorschläge zur Entwicklung der Halbleiterteileindustrie in China

(1) Legen Sie Wert auf erstklassiges Design und leiten Sie die industrielle Entwicklung

Der Halbleiterteilesektor, der lange Zeit stark von Industrieländern wie den Vereinigten Staaten und Japan abhängig war, muss dem Design auf höchstem Niveau mehr Aufmerksamkeit schenken. Es wird vorgeschlagen, durch die Erstellung eines speziellen Entwicklungsplans für die Halbleiterkomponentenindustrie, eines Plans oder einer Roadmap, den langfristigen strategischen Rahmen für die Branchenentwicklung zu bestimmen und in verschiedenen Zeiträumen entsprechend der Entwicklungssituation im In- und Ausland die entsprechenden Richtlinien und Programme zu ordnen Leitende Industrieentwicklung, verursachte auch die Aufmerksamkeit der gesamten Gesellschaft, insbesondere der Vermarktung von Kapital der Halbleiterkomponentenindustrie.

(2) Einrichtung spezieller Industrieprojekte zur Förderung von Innovationen

Um die schnelle Entwicklung und den Wohlstand der Halbleiterteileindustrie zu realisieren, ist es am grundlegendsten, die Fähigkeit zur unabhängigen Innovation zu verbessern. Derzeit kann Chinas Halbleiterteileindustrie keine umfassende Garantie der Halbleiterlieferkette allein durch Nachahmung und Verfolgung von Technologie, sondern nur durch unabhängige Innovation erreichen. Obwohl einige Teileunternehmen im Sonderprogramm 02 [7] unterstützt wurden, sollten weitere Anstrengungen unternommen werden. Im nationalen Wissenschafts- und Technologieplan wird empfohlen, eine spezielle Industrie für Halbleiterteile zu gründen, führende inländische Unternehmen für Halbleiterkomponenten zu vereinen, Teile der Innovationsplattform nationaler Technologieinstitute zusammenzustellen oder sich auf den Aufbau vorzubereiten, Stärken zu sammeln, die auf den Durchbruchspunkt und die Hauptrichtung abzielen, und unabhängig zu bleiben Innovationsforschung und -entwicklung streben danach, eine Reihe wichtiger industrieller Kerntechnologien zu überwinden. Wir werden ein technologisches Innovationssystem etablieren, in dem Unternehmen die führende Rolle spielen und Unternehmen, Universitäten, Forschungsinstitute und Anwendungen kombiniert werden und die Forschung und Entwicklung leiten von Spitzentechnologien, Basistechnologien und generischen Schlüsseltechnologien im Bereich Halbleiterkomponenten auf nationaler Ebene.

(3) Schließung politischer Lücken und Stärkung der Investitionsberatung

Die Halbleiterteileindustrie ist eine Branche mit vollem Marktwettbewerb. Aufgrund des geringen Umfangs, der großen Mengen und des geringen Produktgewinns inländischer Teileunternehmen können die F&E-Investitionen in neue Produkte und Technologien nicht mit denen internationaler Großunternehmen verglichen werden, so dass es schwierig ist, allein durch den Marktwettbewerb zu gewinnen. Vor dem aktuellen internationalen geopolitischen Hintergrund ist es jedoch notwendig, dass die Regierung entsprechende Sondermaßnahmen umsetzt, um inländische Unternehmen für Halbleiterteile anzuleiten und zu unterstützen und ihnen dabei zu helfen, schnell zu wachsen. Es wird vorgeschlagen, dass wichtige Produkte, die von inländischen Unternehmen für Halbleiterteile unabhängig entwickelt werden, durch nationale und lokale Finanzmittel subventioniert und unterstützt werden, der Schutz der Rechte an geistigem Eigentum unabhängig entwickelter Produkte gestärkt werden sollte und Halbleiterteile erstmals in den Beschaffungskatalog der Regierung aufgenommen werden sollten Satz. Ermutigen Sie alle Arten inländischer Industriefonds und Sozialkapital, aktiv in Unternehmen für Halbleiterteile zu investieren, und unterstützen Sie die Entwicklung inländischer Unternehmen für Halbleiterteile über den Kapitalmarkt.

4) Verbessern Sie die Einführung und Schulung von Talenten und stärken Sie das Talentangebot

Umfassende Stärkung der Förderung und Einführung von Ingenieurs-, Forschungs- und Verbundtalenten in Bereichen, die mit Halbleiterteilen in Zusammenhang stehen [8]. Große Forschungseinrichtungen werden ermutigt, Postgraduiertenausbildungs- und Postdoktorandenarbeitsplätze im Bereich Halbleiterteile und -komponenten einzurichten und sich auf große nationale Ingenieurprojekte sowie große Wissenschafts- und Technologieprojekte zu stützen, um führende Talente in der Technik und Technologie von Halbleiterteilen und -komponenten auszubilden. Wir befürworten, dass Unternehmen, Schulen und wissenschaftliche Forschungseinrichtungen gemeinsam Berufsbildung und Ausbildung am Arbeitsplatz durchführen und die Art der Zusammenarbeit zwischen Schule und Unternehmen aktiv fördern, um gemeinsam qualifiziertes Personal durch Schul-Unternehmens-Ordnungsbildung, zentralisierte Ausbildung und gezielte Ausbildung zu fördern oder anvertraute Schulung, eine große Anzahl von Fachkräften für Halbleiterteile, Stärkung des Talentangebots. Wir werden mit verschiedenen Mitteln aktiv ausländische Ingenieurs- und Technologieführer und Mangelware vorstellen, lokale Regierungen dazu ermutigen, Talentrichtlinien für das Rückgrat der Kerntechnologie und führende Unternehmer im Bereich Halbleiterkomponenten einzuführen, den Anreizmechanismus für Talente ständig zu verbessern und die Vitalität von zu stimulieren industrielle Entwicklung.

(5) Fördern Sie die Verknüpfung von Teilen und stellen Sie eine unabhängige Versorgung sicher

Fördern Sie die „Verknüpfung“ von Teilen in der Lieferkette auf Halbleiterbasis und die vollständige Rückwärtstrennung von Teilen, Produkten und Geräten sowie die Fertigung. Ermutigen Sie inländische Fabriken und Ausrüstungsfabriken mithilfe staatlicher Richtlinien, die Rolle der großen Produktionslinienorganisation und -koordination sowie die Zusammenarbeit lokaler Teilehersteller zu übernehmen JieBang 1, Pferderennen, richtungsweisende Forschung auf vielfältige Weise, wie z. B. die Stärkung der Zusammenarbeit der Industriekette, die Verwirklichung der koordinierten Entwicklung von Mainframe- und Basisteilen. Unterstützen Sie von nationalen oder lokalen Regierungen geleitete Halbleiterfertigungs- oder Ausrüstungsentwicklungsprojekte, geben Sie den inländischen Möglichkeiten zur Produktüberprüfung von Halbleiterteilen Vorrang und gewähren Sie bestimmte Risikozuschüsse. Ermutigen Sie Hersteller von Maschinen, Elektronik, Chemie und anderen Ausrüstungsteilen, das Halbleitergeschäft auf der Grundlage ihrer eigenen technischen Basis aktiv auszubauen und zu erweitern, hochwertigere Produkte zu entwickeln, um den Anforderungen von Halbleitergeräten gerecht zu werden, das Produktlayout weiter zu konsolidieren und zu verbessern und die Unabhängigkeit zu verbessern Lieferung von Haushaltsteilen.


Haftungsausschluss: Dieser Artikel wurde aus „Zhu Jing“ nachgedruckt. Dieser Artikel gibt nur die persönlichen Ansichten des Autors wieder und stellt nicht die Ansichten von Sakwei und der Branche dar. Er dient nur zum Nachdrucken und Teilen und unterstützt den Schutz des geistigen Eigentums. Bitte geben Sie das Original an Quelle und Autor. Bei Verstößen kontaktieren Sie uns bitte, um die Löschung vorzunehmen.

Service-Hotline

+86 0755-83044319

Hall-Effekt-Sensor

Holen Sie sich Produktinformationen

WeChat

WeChat