במקרה של סתירה בין המדיניות התומכת בתעשיית המעגלים המשולבים לבין דעות אלה, דעות אלה יגברו. אם הפרויקט של "מקרה אחד, דיון אחד" צריך ליישם את המדיניות הרלוונטית של חוות דעת זו, הוא יצוין באופן אחיד בהסכם החתימה ולא ייהנה שוב ושוב.

תקציר: תעשיית המוליכים למחצה היא הליבה התומכת בתעשייה לבניית החוזק המדעי והטכנולוגי האסטרטגי של סין, וחלקי המוליכים למחצה הם תחום המפתח לקביעת הפיתוח האיכותי של תעשיית המוליכים למחצה בסין. למרות שתעשיית המוליכים למחצה בסין נמצאת בשלב של התפתחות מואצת, תעשיית חלקי המוליכים למחצה המקומית עדיין מתמודדת עם בעיות רבות, כגון שיעור לוקליזציה נמוך, תמיכה והשקעה בלתי מספקת לטווח ארוך, יכולת חדשנות עצמאית חלשה של ארגונים, שיתוף פעולה לקוי במעלה הזרם ובהמשך של התעשייה, היעדר הכשרה לכשרונות ומנגנון תמריצים. מאמר זה יסכם באופן מקיף את מאפייני הפיתוח ומפעלי המפתח של תעשיית חלקי המוליכים למחצה העולמית, ילמד את גודל השוק ודפוס הפיתוח בבית ומחוצה לו, ויציג הצעות פיתוח רלוונטיות לבעיות העיקריות העומדות בפני תעשיית חלקי המוליכים למחצה המקומית כיום.

מבוא 01

חלקי מוליכים למחצה מתייחסים לאותם חלקים העומדים בדרישות של ציוד וטכנולוגיה מוליכים למחצה במונחים של חומר, מבנה, תהליך, איכות ודיוק, אמינות ויציבות. כגון טבעת איטום O-Ring, EFEM (מודול שידור), ספק כוח RF Gen RF, כוס יניקה אלקטרוסטטית ESC, טבעת סיליקון Si וחלקים מבניים אחרים, משאבת ואקום משאבת, מד זרימת גז MFC, מיסבים מדויקים, ראש ריסוס גז ShowerHead. ציוד מוליכים למחצה מורכב מאלפי חלקים, הביצועים, האיכות והדיוק של חלקים קובעים ישירות את האמינות והיציבות של הציוד, הוא גם המרכיבים הבסיסיים העיקריים ביכולת ייצור המוליכים למחצה של סין לקפוץ ברמה גבוהה. תעשיית חלקי המוליכים למחצה המקומית התחילה מאוחר, הרמה הכוללת של תעשיית חלקי המוליכים למחצה בסין נמוכה, יכולת האספקה ​​של מוצרים מתקדמים אינה מספקת, והבעיה של אמינות, יציבות ועקביות של מוצרים גרועים בולטת יותר ויותר. במקרו פוליטי וכלכלי עולמי מורכבים יותר ויותר, דיכוי אסטרטגיית הבלימה ברקע עליית תעשיית הטכנולוגיה העילית בסין הוא הזמן "התופעה בולטת יותר, שלא רק מוגבלת לפיתוח תעשיית מוליכים למחצה ברמה גבוהה בסין, לכלכלה הדיגיטלית בסין, גם כלכלת הפרנסה והביטחון של האנשים מביאים את הסיכון שלא ניתן לזלזל בו.

02 סיווג עיקרי ומאפיינים עיקריים של חלקי מוליכים למחצה

(1) סיווג עיקרי של חלקי מוליכים למחצה

חלקי מוליכים למחצה הם מרכיבי המפתח של ציוד מוליכים למחצה. על פי סטטיסטיקה חלקית, הסיווג של חלקי מוליכים למחצה בתעשייה עדיין לא היווה תקן, ויש בעיקר את שיטות הסיווג הבאות.

על פי התהליך הפנימי של חלל ציוד IC טיפוסי, ניתן לחלק חלקים לחמש קטגוריות: אספקת חשמל ובקרת תדר רדיו, הובלת גז, בקרת ואקום, בקרת טמפרטורה, מכשיר שידור. קטגוריית אספקת החשמל ובקרת ה-RF כוללת מחולל והתאמה של RF, ספק כוח DC/AC וכו'. הובלת גז כוללת בעיקר בקרי זרימה, רכיבים פניאומטיים, מסנני גז וכן הלאה. קטגוריית בקרת ואקום כוללת משאבה יבשה/משאבה קרה/משאבה מולקולרית ומשאבות ואקום אחרות, שסתום בקרה/שסתום מטוטלת ושסתומים אחרים, מד לחץ וטבעת אטם O-ring. בקרת טמפרטורה כוללת פלטות חימום/כוסות סטטיות, מחליפי חום ורכיבי הרמה. התקני הילוכים כוללים זרוע מכנית, EFEM, מיסבים, מסילה מדויקת, מנוע צעד וכו'.

על פי החומרים והתפקודים העיקריים של חלקי מוליכים למחצה, ניתן לחלק אותם ל-12 קטגוריות, כולל חלקי סיליקון/סיליקון קרביד, חלקי קוורץ, חלקי קרמיקה, חלקי מתכת, חלקי גרפיט, חלקי פלסטיק, חלקי ואקום, אטמים, חלקי סינון, נעים. חלקים, חלקי בקרה אלקטרוניים וחלקים אחרים. ביניהם, קטגוריות שונות של חלקים כוללות גם מספר מוצרים מחולקים, כגון חלקי ואקום, לרבות מד ואקום (מדידת ואקום בתהליך), מד לחץ ואקום, מד זרימת גז (MFC), שסתום ואקום, משאבת ואקום וחלקים מרכזיים נוספים.

על פי אובייקטי השירות של חלקי מוליכים למחצה, ניתן לחלק חלקי הליבה של מוליכים למחצה לשני סוגים, כלומר חלקי מכונות מדויקים וחלקים קנויים כלליים [1]. חלקי מכונות מדויקים מתוכננים בדרך כלל על ידי המהנדסים של כל חברת ציוד מוליכים למחצה, ולאחר מכן עיבוד במיקור חוץ ישמש רק עבור הציוד של החברה שלהם, כגון תא תהליך, תא שידור וכו', קל יחסית לביות, בדרך כלל על פני השטח שלו. טיפול, עיבוד שבבי מדויק ודרישות טכנולוגיות אחרות גבוהות; חלקים נרכשים כלליים הם חלקים כלליים אשר אומתו במשך זמן רב ומוכרים על ידי מפעלי ציוד ויצרנים רבים. הם סטנדרטיים יותר וישמשו חברות ציוד שונות וישמשו גם כחלקי חילוף וחומרים מתכלים בפס הייצור. לדוגמא, חלקי מבנה סיליקון, טבעת איטום O-Ring, שסתומים, מדידים, משאבות, לוחית פנים, ראש מקלחת גז וכו', קשים למיקום עקב הרבגוניות והעקביות החזקות שלהם, וצריכים להיות מאושרים על ידי ציוד וציוד קו ייצור.

טבלה 1-1 מסכמת את מוצרי הרכיבים העיקריים והתקני מוליכים למחצה המשמשים במספר רב של מכשירים וקווי ייצור.

טבלה 1-1. רכיבים עיקריים וציוד מוליכים למחצה לשירותים עיקריים

(מקור נתונים: איסוף מידע ברשת)

(2) מאפיינים עיקריים של תעשיית חלקי מוליכים למחצה

תעשיית חלקי המוליכים למחצה מאופיינת בדרך כלל באינטגרציה בינתחומית עתירת טכנולוגיה גבוהה, גודל שוק קטן ומפוזר, אך היא ממלאת תפקיד חשוב בשרשרת הערך. באופן כללי, חלקי ציוד מהווים כ-70% מסך הוצאות הציוד. קחו את מכונת התחריט כדוגמה, עשרה רכיבים מרכזיים מהווים 85% מסך עלות הציוד. זוהי התמיכה המרכזית להישרדות ולפיתוח של תעשיית המוליכים למחצה, ורמתה קובעת ישירות את הרמה הבסיסית של חדשנות תעשיית המוליכים למחצה בסין.

א. טכנולוגיה אינטנסיבית, דרישות גבוהות לדיוק ואמינות.

בהשוואה לחלקים הבסיסיים של תעשיות אחרות, חלקי מוליכים למחצה, מכיוון שהם משמשים בייצור מוליכים למחצה מדויקים, הם בעלי מאפיינים של דיוק גבוה, אצווה קטנה, זנים רבים, גודל מיוחד, תהליך מורכב, דרישות תובעניות ביותר וכו '. בשל הייחודיות של חלקי מוליכים למחצה, ארגונים לוקחים לעתים קרובות בחשבון את הדרישות הפונקציונליות המרוכבות כגון חוזק, מתח, עמידות בפני קורוזיה, מאפיינים אלקטרוניים, מאפיינים אלקטרומגנטיים וטוהר החומר. אותם חלקים, במידת האפשר בשימוש בתעשיות המסורתיות, אך בתעשיית המוליכים למחצה, חלקי המפתח בטוהר חומרי הגלם, עקביות אצווה חומרי גלם, יציבות איכות, דיוק בקרה, שיוף קצוות, פירוק, חספוס פני השטח ובקרה, טיפול משטח מיוחד, כביסה נקייה, אריזה נטולת אבק בוואקום, דרישת זמן ההובלה גבוהה יותר, זה יוצר מחסום טכני גבוה מאוד. לדוגמה, ככל שרוחב הקו של עיבוד מוליכים למחצה הולך וקטן, תהליך הפוטוליתוגרפיה קפדני ביותר בשליטה במינימום מזהמים. זה לא רק שולט בקפדנות על החלקיקים, אלא גם על משקעי יוני המתכת של מוצרי מסנן, מה שמציב דרישות גבוהות לייצור וייצור של חלקי מסנן מוליכים למחצה. נכון לעכשיו, הדיוק של אלמנט מסנן מוליכים למחצה נדרש להגיע ל-1 ננומטר או אפילו מתחת, בעוד שהדיוק בתעשיות אחרות נדרש להיות ברמת המיקרון. יחד עם זאת, מסנן המוליכים למחצה צריך גם להבטיח את העקביות, כמו גם עמידות כימית וחום, עמידות חזקה בפני נשירה, כדי להשיג את ייצור המוליכים למחצה צריך ביצועים גבוהים שניתן לחזור עליהם, איכות עקבית וניקיון מוצר טהור במיוחד ועוד. דרישות גבוהות.

ב. אינטגרציה בין-תחומית, דרישות גבוהות לכישרונות טכניים מורכבים.

ישנם סוגים רבים של חלקי מוליכים למחצה, המכסים מגוון רחב ושרשרת תעשייתית ארוכה. המו"פ, העיצוב, הייצור והיישום שלה כרוכים באינטגרציה בין-תחומית ורב-תחומית של חומרים, מכונות, פיזיקה, אלקטרוניקה ומכשירים מדויקים, כך שיש ביקוש רב לכישרונות בין-תחומיים. קחו לדוגמה את הצ'אק האלקטרוסטטי המשמש לתיקון הפרוסה בייצור מוליכים למחצה. קרמיקת אלומינה או קרמיקת אלומיניום ניטריד משמשות כחומר העיקרי, אך יש להוסיף חומרים מוליכים אחרים בו-זמנית כדי שההתנגדות הכוללת תעמוד בדרישות הפונקציונליות, מה שדורש הבנה טובה של המוליכות התרמית, עמידות הבלאי והקשיות של חומרים קרמיים. על מנת להשיג את חומרי הגלם הבסיסיים שיעמדו במפרט הטכני של ייצור מוליכים למחצה; שנית, מבנה העיבוד האורגני הפנימי של הקרמיקה דורש דיוק גבוה, והשילוב של שכבת קרמיקה ובסיס מתכת צריך לעמוד בדרישות של אחידות וחוזק גבוה. לכן, התכנון והעיבוד המבני של צ'אק אלקטרוסטטי דורשים מיומנויות וידע בעיבוד שבבי מדויק. וטיפול פני השטח של הצ'אק האלקטרוסטטי להגיע לכ-0.01 מיקרון ציפוי, במקביל לעמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני שחיקה, חיי השירות הם יותר משלוש שנים, לכן, המאסטר של טכנולוגיית טיפול פני השטח ודרישות היישום גבוהות יחסית. ניתן לראות שהכישרונות הטכניים המרוכבים והצולבים הם הערובה הבסיסית של תעשיית חלקי המוליכים למחצה.

ג. הפיצול ברור. הארגונים המובילים הבינלאומיים מאמצים בעיקר פיתוח קו רב-מוצרי חוצה תעשיות ואסטרטגיית M&A.

בהשוואה לשוק ציוד המוליכים למחצה, שוק חלקי המוליכים למחצה מפולח ומפוצל יותר. שטח השוק למוצר בודד קטן והסף הטכני גבוה, ולכן יש מעט חברות חלקי מוליכים למחצה טהורים. מפעלי רכיבי המוליכים למחצה המובילים בעולם נוקטים בדרך כלל אסטרטגיית פיתוח קו מוצרים חוצה תעשיות, ורכיבי מוליכים למחצה הם לרוב רק אחד מהעסקים של יצרני הרכיבים הגדולים הללו. ל-MKS Instruments, למשל, יש נתח שוק גדול במנומטרים/כורי גז, ספקי כוח RF/DC, מוצרי ואקום וזרועות רובוטיות. בנוסף ליישומי מוליכים למחצה, מכשירי MKS נמצאים בשימוש נרחב בייצור תעשייתי ובמדעי החיים והבריאות. מיזוגים ורכישות מתמשכים ואינטגרציה הם גם האמצעי העיקרי של חברות רכיבי מוליכים למחצה מובילות בינלאומיות להרחיב את היקף ההיקף שלהן. לדוגמה, Atlas (Atlas Copco, שוודיה), חברת ציוד תעשייתי מובילה בינלאומית, מרחיבה ללא הרף את פעילות משאבות ואקום מוליכים למחצה שלה לאחר רכישת אדוארדס ב-2014. ב-2016 רכשה אטלס את לייבולד גרמניה, מובילה נוספת בתחום טכנולוגיית הוואקום, והקימה מחלקת טכנולוגיות ואקום נפרדת ב-2017. ביולי 2019 רכשה אטלס שוב את העסק הקריוגני של ברוקס. הרכישה, הכוללת את החברה התפעולית cryopump ו-50% של ברוקס ב-Ulvac Cryogenics, מחזקת עוד יותר את התחרותיות הגלובלית של עסקי הוואקום שלה במגזר המוליכים למחצה.

03 גודל שוק ודפוס פיתוח של רכיבי מוליכים למחצה

(1) קנה מידה ודפוס של שוק רכיבי מוליכים למחצה העולמי

שוק חלקי המוליכים למחצה העולמי מורכב בעיקר משני חלקים לפי אובייקטי שירות שונים. ראשית, חלקים ושירותים נלווים המותאמים או נרכשים על ידי יצרני ציוד מוליכים למחצה גלובליים. לפי VLSI, שוק המשנה לציוד מוליכים למחצה עמד על מכירות של כמעט 10 מיליארד דולר ב-2020, כאשר שירותי תחזוקה ותמיכה מהווים 46%, מכירות מוצרי רכיבים 32%, והחלפה ושדרוג 22%. שנית, חלקים ושירותים נלווים שנרכשו ישירות על ידי יצרני מוליכים למחצה גלובליים כחומרים מתכלים או כחלקי חילוף. על פי נתוני Xinmou [2], בשנת 2020, סכום הרכישה של רכיבי ציוד קדמיים עבור קווי רקיק בגודל 8 אינץ' ו-12 אינץ' בסין עלה על מיליארד דולר. כושר הייצור של סין מהווה כ-12-15% מהעולם. בהתחשב בדרישת הרכש לרכיבים בעלי ערך מוסף גבוה שמביאה טכנולוגיה מתקדמת, כמות הרכש העולמית של רכיבים עבור ציוד קו פרוסות בקו ה-8 אינץ' ו-12 אינץ' הוא לפחות יותר מ-10 מיליארד דולר. לכן, כאשר שני החלקים משולבים, ניתן להעריך את שוק חלקי המוליכים למחצה העולמי ב-20 עד 25 מיליארד דולר או יותר.

למרות שהגודל הכולל של שוק חלקי המוליכים למחצה הוא רק פחות מ-5% מגודל שוק המוליכים למחצה העולמי של כמעט 500 מיליארד דולר, ערכם של חלקים הוא בדרך כלל פי עשרות מונים מהמחיר שלו, שיש לו יכולת והשפעה חזקה של קרינה תעשייתית. בנוסף, טכנולוגיית המפתח של רכיבי מוליכים למחצה משקפת את הרמה הטכנולוגית של התעשייה וציוד המוליכים למחצה במדינה, ובעלת עמדה אסטרטגית חשובה ביותר. ההתקדמות הטכנולוגית שלה היא תנאי מוקדם לחדשנות טכנולוגית בכלכלה הדיגיטלית במורד הזרם ובתעשיית יישומי המידע.

על פי נתוני VLSI [3], ZEISS (עדשה אופטית), מכשירי MKS (MFC, ספק כוח RF, מוצרי ואקום), אדוארדס (משאבת ואקום), Advanced Energy (ספקי כוח RF), Horiba (MFC), מע"מ (שסתומי ואקום), Ichor (מערכות אספקת גז מודולריות ורכיבים נוספים), Ultra Clean Tech (מערכות איטום), ASML (רכיבים אופטיים) ו-EBARA (משאבות יבשות).

טבלה 2-1. דירוג 10 יצרני רכיבי המוליכים למחצה המובילים בעולם

(מקור נתונים: דוח שנתי של כל חברה, איסוף מידע ברשת)

על פי נתוני VLSI בתרשים 2-1, נתח השוק הכולל של עשרת הספקים המובילים נוטה להיות יציב על כ-50% בעשר השנים האחרונות. אבל בשל הדרישות המחמירות של רכיבי מוליכים למחצה לדיוק ואיכות, במונחים של רכיבי מוליכים למחצה בודדים, בעולם יש רק ספקים בודדים שיכולים לספק מוצרים, זה גם הוביל לכך שאמנם רכיבי מוליכים למחצה סביב יחס הריכוז בתעשייה הוא רק 10% , אך ריכוז מגזרי הקטגוריה עולה לרוב על 50% עד 80%, אפקט המונופול ברור. לדוגמה, בתחום הפראייר האלקטרוסטטי, הוא נשלט בעיקרו על ידי מפעלי מוליכים למחצה אמריקאיים ויפנים (ראה טבלה 90-2), המהווים יותר מ-2% מנתח השוק, בעיקר כולל AMAT (Applied Materials), LAM (Panlin). קבוצת), ושינקו (ניפון אלקטריק), TOTO ו-NTK (מפעלים יפניים).

איור 2-1. נתח השוק של 10 יצרני רכיבי המוליכים למחצה המובילים בעולם נותר יציב בסביבות 50% (מקור נתונים: VLSI)

טבלה 2-2. רשימה של מובילים עולמיים במוצרי רכיבים עיקריים

(מקור נתונים: Jiangfeng Electronics, איסוף מידע ברשת)

(2) קנה מידה ודפוס שוק של רכיבי מוליכים למחצה בסין

נכון לעכשיו, תעשיית חלקי המוליכים למחצה בסין עדיין בחיתוליה והקנה מידה הכולל קטן. על פי נתוני Xinmou [2], בשנת 2020, יצרני פרוסות מקומיים סיניים (בעיקר כולל SMIC, Huahong Group, China Resources Microelectronics, Changjiang Storage וכו') רכשו חלקים של ציוד ערוץ קדמי בגודל 8 אינץ' ו-12 אינץ' בעלות של כ-430 מיליון דולר. אבל הביקוש לרכיבי מוליכים למחצה צפוי להישאר חזק בשל ההתרחבות המהירה של כושר ייצור הפרוסות המקומי של סין, שצפוי להוסיף 50% מהקיבולת החדשה עד 2023. ההערכה היא שגודל השוק של חלקי מוליכים למחצה בסין יעלה על 8 מיליארד יואן ב-2023 ו-12 מיליארד יואן ב-2025, בהתאם לדרישת הרכש של ציוד וחלקים בקו הייצור.

למרות הצמיחה המהירה של שוק חלקי המוליכים למחצה המקומי, הקיבולת הטכנית, רמת התהליך, דיוק המוצר והאמינות של מפעלי חלקים מקומיים רחוקים מלספק את הצרכים של יצרני ציוד ויצרני פרוסות מקומיים, ושיעור הלוקליזציה הכולל עדיין ברמה נמוכה . באופן כללי, עבור שימוש בייצור עיצוב מותאם אישית של חלקי מכונות מדויקים, שיעור הלוקליזציה של סין גבוה יחסית. מכיוון שציוד מוליכים למחצה מקומי בשלב הראשוני, על מנת להשיג ייצור המוני בהקדם האפשרי כדי להדביק את הרמה המתקדמת, לעתים קרובות להשתמש בעיצוב משלהם, ולאחר מכן לתת למעבדים זרים (בעיקר יפן, מספר קטן של דרום קוריאה) לעבד מצב. בגלל ציוד מוליכים למחצה לעיבוד מדויק של חלקי חומרי גלם, שיטות עיבוד, טיפול פני השטח ואריזות ניקוי יש דרישות מיוחדות, מעבדים מקומיים לא יכולים לעמוד, בנוסף, מכיוון שלספקי טכנולוגיות עיבוד ביפן עם סוגי עיבוד חלקים יש ניסיון עשיר, יכולים להימצא בתהליך של עיבוד כמה שגיאות בתכנון ולהתאים. מאוחר יותר, עם התרחבות הדרגתית של השוק המקומי, על מנת להפחית עלויות ולהבטיח אבטחת שרשרת האספקה, מספר קטן של יצרני ציוד מוליכים למחצה מקומיים החלו לטפח בהדרגה מעבדים בתעשיות אחרות החלו להתמסר לעיבוד חלקים מדויקים של ציוד מוליכים למחצה. לכן, בתחום של חלקי מכונות מדויקים, שנשלט על ידי יצרני ציוד, יצרני רכיבים מקומיים התקדמו במהירות. אבל עבור הסטנדרטים יותר, התלויים מאוד בתחרות בשוק עבור חלקים קנויים כלליים, שיעור הלוקליזציה הוא בדרך כלל נמוך מאוד. הסיבה העיקרית היא שדרישות התכנון והייצור של החלקים הנרכשים הכלליים הללו גבוהות מאוד. גם אם חלקי המדגם של מוצרים מקומיים יכולים להגיע לאותה רמה, הם עדיין צריכים לעשות מאמצים כדי להבטיח את יציבות הייצור ההמוני. יחד עם זאת, מכיוון שמפעלי ציוד ביתי זה עתה התקדמו בלוקליזציה, הם עדיין פסיביים ברכישת חלקים כלליים, בעיקר מתמקדים במוצרים בוגרים מקומיים, ואינם מוכנים לנסות באומץ מוצרים מקומיים שיוצרו לאחרונה [1].

אלו הן הסיבות העיקריות לכך שסין עדיין לא יכולה להשיג "אוטונומיות וניתנות לשליטה" במוצרי הליבה של חלקי מוליכים למחצה. על פי נתוני ה-OEM המקומיים, התפעול היומי השנתי של החלקים שהתקבלו (כולל החלפת תחזוקה וחלקי חילוף כשלים) הגיע ליותר מ-2,000, אך נתח השוק המקומי הוא רק כ-8%. לארה"ב וליפן היו 59.7 אחוזים ו-26.7 אחוזים, בהתאמה. למעשה, שוק החלקים היוקרתיים תפוס בעיקר על ידי ספקים אמריקאים, יפנים ואירופים; שוק החלקים הזולים מאוכלס בעיקר על ידי ספקים מדרום קוריאה וטייוואן הסינית. המוצץ האלקטרוסטטי הוא חלק מרכזי שאינו מתכלה במפעל הפרוסות, ומחיר היחידה הוא עד עשרות או אפילו מאות אלפי דולרים. נכון לעכשיו, אף חברה מקומית לא יכולה לייצר מוצרים בוגרים רלוונטיים, אפילו חומרי הגלם הקרמיים מאלומיניום ניטריד המשמשים למוצץ האלקטרוסטטי רחוקים מהאינדיקטורים הטכניים הנדרשים, והתלות החיצונית היא יותר מ-99%. בנוסף, למרות שהיקף תעשיית משאבות הוואקום בסין הגיע לכמעט 200 מיליארד יואן, עדיין יש לייבא מוצרים יוקרתיים של אדוארדס וארגונים אחרים עבור משאבות ואקום יבשות עבור מוליכים למחצה. עם זאת, בשנים האחרונות, עם האצת הקיבולת החדשה והרחבת תעשיית המוליכים למחצה המקומית, והעיכוב המתמשך של אספקת חלקים זרים עקב חסימת שירותי לוגיסטיקה ותחבורה שנגרמה על ידי מגיפת COVID-19, חלק מחלקי מוליכים למחצה מקומיים לחברות עם פוטנציאל צמיחה גבוה יש הזדמנות להאיץ את החלפת חלקי מוליכים למחצה מקומיים. לדוגמה, עסקי ה-ShowerHead ועיבוד חללים של JIANGfeng Electronics, עסקי המסננים של Cobetter, ועסק משאבות ואקום יבש של Tongjia Hongrui. טבלה 2-3 מסכמת כמה מפעלים סיניים בתחומים שונים של רכיבי מוליכים למחצה.

טבלה 2-3. חברות רכיבי מוליכים למחצה מקומיות עיקריות

(מקור נתונים: איסוף מידע ברשת)

04 הבעיות העיקריות של לוקליזציה של חלקי מוליכים למחצה

(1) חוסר תשומת לב לחלקים ולרכיבים, מדיניות תמיכה תעשייתית לא במקום

ההיקף הכולל של תעשיית חלקי המוליכים למחצה עומד על מיליארדים. בהשוואה לשרשרת הליבה התעשייתית של מוליכים למחצה, הנפח קטן יותר, זני המוצרים והמפרטים שונים, המפעלים המובילים מעטים, הריכוז התעשייתי נמוך והבעיות הטכניות הקיימות מפוזרות, כך שלא הוקדשה לכך מספיק תשומת לב. במשך זמן רב. מאז 2014 בארצנו יקדם את הפיתוח של תעשיית המוליכים למחצה עלתה לאסטרטגיה לאומית, אז לפחות יותר מ-30 הממשל המקומי הציג תמיכה במדיניות לקידום פיתוח תעשיית המוליכים למחצה [9], אך הן ברמה הלאומית והן ברמה המקומית, מוקד המדיניות עוד על תעשיית התכנון, הייצור, הבדיקה, הציוד, החומרים, חלקי המוליכים למחצה מכוסים לעתים רחוקות. במונחים של הון, מפעלי חלקים ורכיבים מועדפים רק לעתים נדירות על ידי ההון. קרן ההשקעות הלאומית של IC Industry משקיעה כיום פחות מ-100 מיליון יואן בחלקי מוליכים למחצה. עד סוף 2020, שווי השוק הכולל של חברות רשומות העוסקות בעיקר בחלקי מוליכים למחצה (פחות מ-30 מיליארד יואן) מהווה רק 1% משווי השוק הכולל של כל מפעלי שרשרת תעשיית המוליכים למחצה (יותר מ-3 טריליון יואן).

(2) יכולת חדשנות נחשלת יחסית ופער ברור בטכנולוגיית הליבה

מכיוון שתעשיית החלפים לא זכתה לתשומת לב במשך זמן רב, יכולה רק צמיחה וולגרית, כך שרוב מפעלי החלקים המקומיים לתעשיית המוליכים למחצה היא בעיקר לספק שירותי תיקון והחלפה, שירותי ניקיון מקבלים עדיפות, המו"פ הכולל, יכולת החדשנות הוא נחשל יחסית, שהייה ארוכה ברמות של תקן ייצור נמוך והעתקת מוצרים זרים, הפער הטכנולוגי הליבה ברור. על פי תשקיף של חברת חלקי מוליכים למחצה רשומה בסין, יש רק 15 אנשי מו"פ, וההשקעה הכוללת במו"פ מ-2016 עד 2018 היא פחות מ-20 מיליון יואן, ועוצמת ההשקעה השנתית הממוצעת במו"פ היא פחות מ-5%. בנוסף, היעדר יכולת חדשנות של תעשיית חלקי המוליכים למחצה בסין בא לידי ביטוי גם במערכת הסטנדרטים בתעשייה הלא מושלמת, המחסור החמור בהשקעה במחקר תהליכים בסיסי, היעדר גישה לטכנולוגיית תהליך, היעדר שילוב הדוק של מחקר מדעי ומחקר מדעי. פרקטיקת ייצור ובעיות רבות אחרות. זה מגביל את הפיתוח החדשני של טכנולוגיית עיצוב מבני, טכנולוגיית אמינות, טכנולוגיית ייצור ותהליך, ומחקר ביצועי חומרים בסיסיים של רכיבי מוליכים למחצה.

טבלה 2-4 קשיים טכניים של רכיבי מוליכים למחצה ביתיים עיקריים

(מקור נתונים: SMIC [4], Jiangfeng Electronics [6], עיבוד מידע ברשת）

(3) היצע לא מספק של בעלי מלאכה והיעדר מנגנון תמריץ יעיל

נכון לעכשיו, פער הכישרונות בתעשיית המוליכים למחצה בסין הגיע למאות אלפי אנשים. למרות שסין הציגה שורה של צעדי תמיכה באימון כישרונות מוליכים למחצה בשנים האחרונות, מספר רב של אימוני כישרונות מוליכים למחצה מתמקדים בעיקר בעיצוב, ייצור, ציוד וחומרים, ועדיין יש חוסר תשומת לב לאימון כישרונות בחלקי מוליכים למחצה. ותעשיות בסיסיות אחרות. בנושאים הבסיסיים של רפורמה במערכת החינוך, הגדרות מקצועיות, הסמכה בעבודה של חינוך הנדסי, טכנולוגיה וכו', היעדר תכנון ואכיפה כולל, חלקים ומרכיבים למחסור חמור בתכנית הלימודים המקצועית של מיומנויות בסיסיות ומקצועיות, אך גם היעדר תמיכה בעידון, חיפוש אמת, חדשנות, טוב בעיצוב, טוב במדריך רוחני בעל מלאכה מכריע [5]. בנוסף, תעשיית חלקי המוליכים למחצה עומדת בפני מנגנון תמריץ כישרונות רציני אינו קיים. אמנם רמת השכר הכוללת של אנשי תעשיית המוליכים למחצה המקומיים שופרה משמעותית בהשוואה לקודמתה, אך עבור העיבוד המכני, המכשור המדויק, טיפול פני השטח ותעשיות אחרות הנדרשות על ידי מפעלי חלקים ורכיבים, שכרם של העובדים בדרך כלל נמוך משמעותית מהשכר. רמה ממוצעת של תעשיית המוליכים למחצה. על פי התשקיף של חברת חלקי מוליכים למחצה בסין, היו לה רק 15 עובדי מו"פ לפני שהונפקה להנפקה, והשכר השנתי של הצוות הטכני הליבה היה רק ​​75,000 יואן ושל צוות המו"פ הרגיל רק 30,000 יואן. רמת השכר הנמוכה מובילה לבריחת מוחות רצינית של חברות חלקי מוליכים למחצה, וכתוצאה מכך נוצר מעגל קסמים של היעדר ממשיכים בתעשיית החלפים הבסיסיים.

(4) חוליות מפורקות של שרשרת תעשייתית ויכולת תמיכה לא מספקת במעלה הזרם

רכיבי מוליכים למחצה צריכים לעבור הליכי אימות קפדניים ומורכבים לפני שניתן יהיה לאמתם על ידי קווי ייצור בקנה מידה גדול ולמכור אותם בקנה מידה גדול. לכן, יצרני הרכיבים צריכים לשתף פעולה באופן מלא עם ציוד ויצרנים במורד הזרם. נכון לעכשיו, הליך האימות המקוון של חלקי מוליכים למחצה בסין הוא מסובך והתהליך ארוך. מידת התיאום בין יצרנים, יצרני ציוד ויצרני חלקי מוליכים למחצה מקומיים אינה גבוהה, ויש חוסר בתקשורת ואינטראקציה יעילה. כתוצאה מכך, שני הצדדים אינם שולטים זה בזה בפרמטרי התהליך וביכולת ההתאמה של זה, וכוח התחליף הביתי אינו מספיק. בנוסף, בתהליך של איטרציה ארוכת טווח של מוצרים, יצרני רכיבים זרים קיימים יצרו מספר רב של ידע. עם זאת, בתהליך הייצור החיקוי והניסוי שלאחר מכן, יצרנים מקומיים יכולים להשיג רק מראה דומה. בשל חוסר ניסיון וטכנולוגיות מפתח, הם מתבטלים באימות הראשוני ואינם יכולים להיכנס ליישום בקנה מידה גדול [5]. בנוסף, יצרני רכיבי מוליכים למחצה מקומיים אינם יכולים לקבל תמיכה מחומרי גלם וציוד ייצור וקישורים תומכים אחרים, מה שמשפיע גם על התחרותיות של המוצרים שלהם. חלקי מוליכים למחצה הם בדרך כלל מגוון מוצרים בעלי דרישות דיוק עיבוד גבוהות, הדורשים חומרי גלם וציוד עיבוד גבוהים לייצור חלקים אלו והם יקרים. בשל השפעתו של הרעיון של "מיינפריים כבד, תמיכה קלה", התעשייה של סין לא משקיעה השקעה מספקת בתחומים התומכים במעלה הזרם והמורד הזרם של חלקים, מה שמוביל לפער בין סין למדינות זרות בחומרי הגלם והייצור ציוד של חלקים. לדוגמה, מרכז העיבוד הדיוק הגבוה הנפוץ בחלקי מתכת מוליכים למחצה בסין מפגר אחרי מדינות זרות בדיוק העיבוד, יציבות העיבוד, הגמישות הגיאומטרית והיבטים נוספים. לדוגמה, סגסוגת אלומיניום, טונגסטן ומוליבדן, כמו גם חול קוורץ בטוהר גבוה, חומרי הגלם לייצור חלקי מתכת יוקרתיים, הם בעצם מונופולים על ידי חברות אמריקאיות ויפניות. האספקה ​​המונופוליסטית של חומרי גלם הופכת ספקי/מעבדים/משתמשים של חומרים במורד הזרם מוגבלים לפסיביים. חומר זכוכית הקוורץ העיקרי (צינור/מוט/מעגן) הוא גם מחברות ארצות הברית, גרמניה, יפן. במשך זמן רב, היעדר ציוד עיבוד וחומרי גלם במעלה הזרם הוביל לפעולה של רוב מפעלי חלקי המוליכים למחצה בסין ברמה טכנית נמוכה. רמת חומרי הגלם וציוד התהליך אינה גבוהה, וציוד מתקדם חסר ואינו תואם, אשר אינו יכול להבטיח את עקביות איכות המוצר ומשפיע על שיפור איכות המוצר.

(5) תנאי ייצור מוגבלים משפיעים על שדרוג מתקדם

מכיוון שתהליך ייצור המוליכים למחצה הוא לעתים קרובות בסביבה קורוזיבית חזקה בטמפרטורה גבוהה, כך שכמחצית מחלקי המוליכים למחצה צריכים לבצע טיפול פני השטח כדי לשפר את עמידותם בפני קורוזיה. לדוגמה, תא תחריט הפלזמה של ציוד תחריט מוליכים למחצה נמצא בסביבת פלזמה בצפיפות גבוהה, קורוזיה גבוהה ופעילות גבוהה. החדר ומרכיביו נפגעים בקלות על ידי פלזמה. על מנת להאריך את חיי השירות של רכיבים אלה, לעתים קרובות נעשה שימוש בחמצון אנודי על פני השטח של חומרי בסיס אלומיניום (אלומיניום וסגסוגת אלומיניום). הפלזמה יכולה להפחית ביעילות את הקורוזיה של החלל וחומרי בסיס אלומיניום אחרים. והדרישות הסביבתיות המחמירות יותר ויותר של סין, עבור רוב טכנולוגיות טיפול פני השטח כגון התזת חול, ריסוס, ציפוי אלקטרוליטי, חמצון אנודה וכן הלאה פיתוח מבוקר, וכתוצאה מכך טכנולוגיית טיפול משטח מתקדמת כלשהי, למשל חמצון מיקרו-קשת, גבוהה- ריסוס קצה, ציפויים קרמיים Y2O3 וכו', פער ביתי גדול יותר כל הזמן, גם משפיע ישירות על ביצועי החלקים ואיכות המוצרים, למרות שהיצרנים הסיניים יכולים לעצב חלקי שסתומים, ראשי ריסוס גז לראשי מקלחת, חלקים קרמיים וחלקים אחרים לפי השרטוטים , הפיתוח שלהם מוגבל על ידי הקרן כי הם לא יכולים לפתור את הבעיות של חומרים וטיפול פני השטח. בנוסף, חלק מהטכנולוגיות המתקדמות של רכיבי מוליכים למחצה מוגבלות על ידי ה"אמברגו", ולארגונים מקומיים חסרים שרטוטים ונתונים מדויקים, מה שמונע מהם להתפתח לטכנולוגיות מתקדמות. לדוגמה, מד ואקום במתח נמוך המיוצר על ידי MKS תמיד היה צריך להגיש בקשה לרישיון יצוא לרכישה [6].

05 הצעות לפיתוח תעשיית חלקי מוליכים למחצה בסין

(1) לייחס חשיבות לעיצוב ברמה העליונה ולהנחות פיתוח תעשייתי

מגזר חלקי המוליכים למחצה, אשר נשען זה מכבר על מדינות מתקדמות כמו ארצות הברית ויפן, צריך לשים לב יותר לעיצוב ברמה העליונה. מוצע על ידי יצירת תוכנית פיתוח תעשייתית של רכיבי מוליכים למחצה מיוחדים, התוכנית או מפת הדרכים, לקבוע את המסגרת האסטרטגית ארוכת הטווח של פיתוח התעשייה, ובתקופות שונות בהתאם למצב הפיתוח בבית ומחוץ להגדיר את המדיניות והתוכניות המתאימות לסדר מדריך הפיתוח בתעשייה, גם גרם לכל החברה במיוחד לשיווק ההון של רכיבי מוליכים למחצה תשומת לב בתעשייה.

(2) להקים פרויקטים תעשייתיים מיוחדים כדי לעורר חדשנות

על מנת לממש את הפיתוח המהיר והשגשוג של תעשיית חלקי המוליכים למחצה, הבסיסי ביותר הוא לשפר את יכולת החדשנות העצמאית. נכון לעכשיו, תעשיית חלקי המוליכים למחצה בסין אינה יכולה להשיג ערבות מקיפה לשרשרת האספקה ​​של מוליכים למחצה רק על ידי חיקוי וטכנולוגיית מעקב, רק באמצעות חדשנות עצמאית. למרות שחלק ממפעלי חלקים נתמכו ב-02 המיוחד [7], יש לעשות מאמצים נוספים. מומלץ בתכנית הלאומית למדע וטכנולוגיה בנפרד הקימה תעשיית חלקי מוליכים למחצה מיוחדת, רכיבי מוליכים למחצה מקומיים משותפים מובילים מפעלים, החלקים של המכונים הלאומיים של פלטפורמת חדשנות טכנולוגית או מתכוננים לבנות, לאסוף חוזקות ממוקדות נקודת פריצת דרך וכיוון ראשי, לדבוק עצמאית מחקר ופיתוח חדשנות, שואפים להתגבר על קבוצה של בסיס תעשייתי טכנולוגי מרכזי, נקים מערכת חדשנות טכנולוגית שבה מפעלים ממלאים את התפקיד המוביל והמפעלים, האוניברסיטאות, מכוני המחקר והיישומים משולבים, ומנחים את המחקר והפיתוח של טכנולוגיות מתקדמות, טכנולוגיות בסיסיות וטכנולוגיות גנריות מרכזיות בתחום רכיבי מוליכים למחצה ברמה הלאומית.

(3) השלמת פערי מדיניות וחיזוק הנחיית השקעות

תעשיית חלקי המוליכים למחצה היא תעשייה עם תחרות מלאה בשוק. בשל קנה המידה הקטן, הכמות הגדולה ורווח המוצרים הדליל של מפעלי חלקים מקומיים, לא ניתן להשוות את ההשקעה במו"פ של מוצרים וטכנולוגיות חדשות לזו של מפעלים גדולים בינלאומיים, ולכן קשה לנצח רק על ידי תחרות בשוק. עם זאת, תחת הרקע הגיאופוליטי הבינלאומי הנוכחי, יש צורך שהממשלה תטמיע מדיניות מיוחדת רלוונטית כדי להנחות ולתמוך, ולעזור למפעלי חלקי מוליכים למחצה מקומיים לצמוח במהירות. מוצע כי מוצרים מרכזיים שפותחו באופן עצמאי על ידי מפעלי חלקי מוליכים למחצה מקומיים צריכים להיות מסובסדים ולתמוך על ידי כספים לאומיים ומקומיים, יש לחזק את ההגנה על זכויות קניין רוחני של מוצרים מעוצבים באופן עצמאי, ויש לכלול חלקי מוליכים למחצה בקטלוג הרכש של הממשלה בפעם הראשונה. מַעֲרֶכֶת. עודדו כל מיני קרנות תעשייתיות מקומיות והון חברתי להשקיע באופן פעיל במפעלי חלקי מוליכים למחצה, ולסייע בפיתוח מפעלי חלקי מוליכים למחצה מקומיים דרך שוק ההון.

4) להגביר את ההיכרות וההכשרה של כישרונות ולחזק את אספקת הכישרונות

לחזק באופן מקיף את הטיפוח וההחדרה של כישרונות הנדסה, מחקר ומתחם בתחומים הקשורים לחלקי מוליכים למחצה [8]. מוסדות מחקר גדולים מעודדים להקים חינוך לתארים מתקדמים ותחנות עבודה לפוסט-דוקטורט בתחום חלקים ורכיבים מוליכים למחצה, ולהסתמך על פרויקטים הנדסיים לאומיים גדולים ופרויקטים גדולים של מדע וטכנולוגיה כדי להכשיר כישרונות מובילים בהנדסת חלקי מוליכים ורכיבים למחצה וטכנולוגיה. אנו דוגלים במפעלים, בתי ספר ומוסדות מחקר מדעיים לבצע במשותף חינוך מקצועי והכשרה במקום העבודה, לקדם באופן פעיל את האופן של שיתוף פעולה בית ספרי-מיזם לטיפוח משותף של כוח אדם מיומן, באמצעות חינוך מסדר בית ספרי-מפעל, הכשרה מרוכזת, הכשרה מכוונת. או הכשרה מופקדת, מספר רב של כוח אדם מיומן של חלקי מוליכים למחצה, לחזק את אספקת הכישרונות. אנו נציג באופן פעיל מנהיגי טכנולוגיה הנדסית בחו"ל וכישרונות במחסור באמצעים שונים, נעודד ממשלות מקומיות להציג מדיניות כישרונות עבור עמוד השדרה של טכנולוגיית ליבה ויזמים מובילים בתחום רכיבי המוליכים למחצה, נשפר כל הזמן את מנגנון תמריץ הכישרונות, ונמריץ את החיוניות של פיתוח תעשייתי.

(5) לקדם את הצמדת החלקים ולהבטיח אספקה ​​עצמאית

לקדם את "הצמדת" חלקי שרשרת האספקה ​​מבוססת מוליכים למחצה ולנתק חלקים באופן הפוך לחלוטין מוצרים וציוד, ייצור, באמצעות הנחיות ממשלתיות, לעודד מפעלים מקומיים ומפעלי ציוד למלא את התפקיד של ארגון קו הייצור הגדול ותיאום, יצרני חלקים מקומיים בשיתוף פעולה באמצעות JieBang 1, מרוצי סוסים, מחקר כיווני במגוון דרכים, כגון חיזוק שיתוף הפעולה של שרשרת התעשייה, מימוש פיתוח מתואם של מיינפריים וחלקים בסיסיים. תמכו בפרויקטים של ייצור מוליכים למחצה או הנדסת ציוד בהובלת ממשלות לאומיות או מקומיות, תנו עדיפות להזדמנויות לאימות מוצרים מקומיים של חלקי מוליכים למחצה ותעניקו סובסידיות מסוימות לסיכון. עודדו יצרני מכונות, אלקטרוניקה, כימיקלים וציוד אחר להרחיב ולהרחיב באופן אקטיבי את עסקי המוליכים למחצה, בהתבסס על הבסיס הטכני שלהם, לפתח מוצרים מתקדמים כדי לענות על הצרכים של ציוד מוליכים למחצה, לגבש ולשפר עוד יותר את פריסת המוצר, ולשפר את הפריסה העצמאית. אספקת חלקים ביתיים.

כתב ויתור: מאמר זה נדפס מחדש מתוך "Zhu Jing", מאמר זה מייצג רק את דעותיו האישיות של המחבר, אינו מייצג את דעותיהם של Sakwei והתעשייה, רק כדי להדפיס מחדש ולשתף, לתמוך בהגנה על זכויות קניין רוחני, נא לציין את המקור מקור ומחבר, אם יש הפרה, אנא צור איתנו קשר כדי למחוק.