(I කොටසින් අඛණ්ඩව: ඒකාබද්ධ පරිපථ නිර්මාණය, II කොටස: ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනය, III කොටස: මූලික ඇසුරුම්කරණය, පරීක්ෂණ සහ උසස් ඇසුරුම්කරණය)

5. අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන නිෂ්පාදන උපකරණ

(1) අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ කුඩා හා මධ්‍ය පරිමාණ ව්‍යවසායකයන්ගේ දළ සටහන

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන රේඛාවේ එක් එක් ක්‍රියාවලිය තුළ කුඩා හා මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ ව්‍යවසායන් විසින් භාවිතා කරන අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන සැකසුම් සහ නිෂ්පාදන උපකරණ වර්ග බොහොමයක් තිබේ. හිස් වේෆර් (ද්‍රව්‍ය) නිෂ්පාදනය සඳහා අර්ධ සන්නායක-විශේෂිත උපකරණ (පෙර-සැකසීම), හිස් වේෆර් අවසාන වේෆර් (පශ්චාත් සැකසුම්) බවට සැකසීම සඳහා උපකරණ සහ ඡායාරූප වෙස් මුහුණු නිෂ්පාදනය සඳහා උපකරණ (වෙස්මුහුණු නිෂ්පාදනය) ඇත. චිප් නිෂ්පාදකයින්ට ඔවුන්ගේ නිෂ්පාදන රේඛාවල විවිධ ඉදිරිපස උපකරණ අවශ්‍ය වේ. සංකීර්ණ ඉදිරිපස අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණවල පිරිවැය, අතිශය පිරිසිදු ෆැබ් සෑදීමේ පිරිවැය ඇතුළුව අර්ධ සන්නායක ෆැබ්වල අධික පිරිවැය සඳහා ප්‍රධාන හේතුවකි.

ඉදිරිපස-අන්ත අර්ධ සන්නායක නිශ්පාදන උපකරණවලට ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි, එචිං, මාත්‍රණය හෝ අයන තැන්පත් කිරීම, තැන්පත් කිරීම, ඔප දැමීම හෝ රසායනික යාන්ත්‍රික ප්ලැනරීකරණය වැනි චිප් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් සඳහා උපකරණ ඇතුළත් වේ. විශේෂයෙන් සැලකිය යුතු වන්නේ ලෝහ-කාබනික රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ (MOCVD) උපකරණ, ඇතැම් ලෝහවල තුනී ස්ථර තැන්පත් කරන විශේෂිත ආකාරයේ තැන්පත් කිරීමේ උපකරණ, මූලික වශයෙන් GaAs සහ GaN මත පදනම් වූ සංයෝග අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කරයි.

Back-end අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ SME සඳහා ATP සහ උසස් ඇසුරුම් උපකරණ ඇතුළත් වේ.

(2) වත්මන් තත්ත්වය

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ එක්සත් ජනපදයේ සමාගම් (විකුණුම් ආදායම අනුව 41.7% කොටස), ජපානය (31.1%) සහ නෙදර්ලන්තය (18.8%) විසින් ආධිපත්‍යය දරයි. දකුණු කොරියාවට 2.2% ක කොටසක් ඇත, ඉතිරි දළ වශයෙන් 6.2% චීනය, ජර්මනිය, තායිවානය, ඊශ්‍රායලය, කැනඩාව සහ අග්නිදිග ආසියාවේ සහ යුරෝපයේ අනෙකුත් රටවල් විසින් බෙදාගෙන ඇත. දකුණු කොරියානු අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ නිෂ්පාදකයින් බොහොමයක් Samsung හෝ SK Hynix සතු වේ, මෙම දකුණු කොරියානු අර්ධ සන්නායක උපකරණ සමාගම්වල ප්‍රධාන පාරිභෝගිකයින් වන්නේ දකුණු කොරියානු අර්ධ සන්නායක සමාගම් වේ. විවිධ වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ නිෂ්පාදනය කරන චීන සමාගමක් ද ඇතත්, පසුකාලීන එකලස් කිරීම, ඇසුරුම් උපකරණ සහ MOCVD හැරුණු විට කිසිදු අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ කාණ්ඩයක සැලකිය යුතු කොටසක් චීන සමාගම් සතුව නොමැත.

සමස්තයක් වශයෙන් ගත් කල, නෙදර්ලන්තයේ සහ ජපානයේ සංකේන්ද්‍රණය වී ඇති ලිතෝග්‍රැෆි උපකරණ නිෂ්පාදනය හැරුණු විට බොහෝ ඉදිරිපස අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණවල ගෝලීය නිෂ්පාදනයෙන් විශාල කොටසක් එක්සත් ජනපදය සතුය. පසුපෙළ පරීක්ෂණ උපකරණ ගෝලීය නිෂ්පාදනයෙන් විශාල කොටසක් සඳහා එක්සත් ජනපදය ද දායක වේ. ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, එක්සත් ජනපදයට ගෝලීය පසුපෙළ අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ නිෂ්පාදනයේ (එකලස් සහ ඇසුරුම් උපකරණ) සාපේක්ෂව කුඩා වෙළඳපල කොටසක් ඇති අතර චීනයට සැලකිය යුතු කොටසක් ඇත. චීනය දැනට චීන-නොවන අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ (ඇසුරුම් සහ MOCVD හැර) මත බෙහෙවින් රඳා පවතින අතර, එවැනි උපකරණ නිෂ්පාදනය කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීම සඳහා විශාල වශයෙන් ආයෝජනය කරයි. මෙම ආයෝජන අනෙකුත් සමාගම්වලට සාපේක්ෂව අති නවීන චිප් උපකරණ සංවර්ධනය කිරීම සහ නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ප්‍රතිලාභී සමාගම්වලට සැලකිය යුතු වාසියක් ලබා දෙයි.

පහත ප්‍රස්ථාරයේ දැක්වෙන පරිදි, බොහෝ ඉදිරිපස කුඩා හා මධ්‍ය පරිමාණ ව්‍යාපාර නිෂ්පාදනයේ සැලකිය යුතු වෙළඳපල කොටසක් ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය සතුව ඇතත්, සැලකිය යුතු ව්‍යතිරේකය වන්නේ ලිතෝග්‍රැෆි ස්කෑන්/ස්ටෙපර් උපකරණ වන අතර එය සම්පූර්ණයෙන්ම පාහේ ලන්දේසි සමාගමක් වන ASML සහ ජපන් සමාගම් වන Nikon සහ Canon විසින් නිෂ්පාදනය කරනු ලැබේ. ලිතෝග්‍රැෆි යන්ත්‍ර සඳහා, ASML (නෙදර්ලන්තය) EUV ස්ටෙපර්/ස්කෑනර් නිෂ්පාදකයා වන අතර ඒවා 5 nm හෝ ඊට අඩු රේඛා පළලක් සහිත ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනය සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. කෙසේ වෙතත්, අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදකයින් දෙදෙනෙකු වන TSMC සහ Samsung, දැනට නිෂ්පාදනයේදී EUV යන්ත්‍ර භාවිතා කරන අතර, එක් උපාංගයක් සඳහා ඩොලර් මිලියන 100 කට වඩා වැය වේ. ASML සහ Nikon යන දෙකම ගැඹුරු පාරජම්බුල (DUV) ලිතෝග්‍රැෆි යන්ත්‍ර නිෂ්පාදනය කරන අතර එමඟින් ෆොටෝමාස්ක් එකක් හරහා ආලෝක කදම්භයක් ප්‍රක්ෂේපණය කර වේෆරය මත ෆොටෝමාස්ක් රටාවේ පරිමාණය කළ රූපයක් නිර්මාණය කරයි. නෙදර්ලන්තය සහ ජපානයෙන් පිටත, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය සහ අනෙකුත් රටවල ලිතෝග්‍රැෆි උපකරණවල කොටස ප්‍රධාන වශයෙන් නිශ්චිත අඩු පරිමාණ චිප් සඳහා හෝ ෆොටෝමාස්ක් සෑදීම සඳහා වේ.

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ කට්ටලයකට කොටස් 100+ පමණ තිබිය හැකි අතර අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ කොටස් සහ උපාංග කර්මාන්තයේ විශාලතම වෙළඳ කාණ්ඩය වේ. නිෂ්පාදකයින්ගේ සංගණන සමීක්ෂණයට අනුව, එක්සත් ජනපද අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ විකුණුම් ආදායමෙන් අඩක් සංරචක සහ අනෙකුත් ද්‍රව්‍ය වෙත යයි. එක්සත් ජනපද සමාගම් 130කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් විදේශීය සමාගම් විසින් අලෙවි කරන උපකරණ සඳහා තීරණාත්මක සංරචක සපයයි. සැලකිය යුතු ලෙස, Cymer (USA) ASML හි EUV ස්ටෙපර්/ස්කෑනර් ලිතෝග්‍රැෆි යන්ත්‍ර සඳහා ලේසර් නිෂ්පාදනය කරයි. ASML 2013 දී Cymer අත්පත් කර ගත් නමුත්, Cymer ASML හි ස්වාධීන එක්සත් ජනපදය පදනම් කරගත් මෙහෙයුම් ඒකකයක් ලෙස පවතී.

සීමිත වෙලඳපොලවල් සහ පාරිභෝගිකයින් හේතුවෙන් විකුණුම්වල චක්‍රීය ස්වභාවය නිසා, බොහෝ විශාල උපකරණ සමාගම් පාරිභෝගිකයින්ට සම්පූර්ණ උපකරණ කට්ටලයක් සහ නඩත්තු විකල්පයන් ලබා දීම සඳහා උපකරණ එකකට වඩා නිෂ්පාදනය කරයි. ASML වැනි ලිතෝග්‍රැෆි ස්ටෙපර්/ස්කෑනර් උපකරණ සමාගම් මෙම රීතියට ව්‍යතිරේක වන්නේ උපකරණවල ඇති අද්විතීය තාක්ෂණය හේතුවෙනි. Lam Research, Tokyo Electron (TEL) තැන්පත් කිරීම සහ කැටයම් කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන අතර KLA මිනුම් විද්‍යාව සහ පරීක්ෂා කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි.

ජපානයේ සහ නෙදර්ලන්තයේ ප්‍රමුඛතාවයට එක් ව්‍යතිරේකයක් වන්නේ MOCVD උපකරණ වන අතර එය සිලිකන් හැර GaN සහ GaAs වැනි ද්‍රව්‍ය වලින් සාදන ලද අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කරයි, LED, ලේසර් ඩයෝඩ සහ අනෙකුත් ෆෝටෝනික් චිප්, බල/RF උපාංග සහ සූර්ය කෝෂ ඇතුළුව. ඉහත සඳහන් කළ පරිදි, GaN චිප් වලට උපායමාර්ගික ආරක්ෂක ඇඟවුම් ඇත. MOCVD උපකරණ නිෂ්පාදනය කරනු ලබන්නේ Veeco (USA), Aixtron (ජර්මනිය) සහ AMEC (චීනය) විසිනි. චීනය අත්පත් කර ගැනීම් හරහා MOCVD වෙළඳපොලේ වෙළඳපල කොටස ලබා ගැනීමට උත්සාහ කරයි. 2016 දී, රාජ්‍ය සහ කලාපීය වශයෙන් අයත් ආයතන ඇතුළුව ගනුදෙනුව සඳහා පිහිටුවන ලද සමාගමක් වන Fujian Grand Chip Investment Fund නම් චීන ආයතනය Aixtron අත්පත් කර ගැනීමට උත්සාහ කළ නමුත්, එක්සත් ජනපදයේ විදේශ ආයෝජන කමිටුව (CFIUS) විසින් සමාලෝචනය කිරීමෙන් පසු ගනුදෙනුව අවහිර කරන ලදී, එය අත්පත් කර ගන්නා තැනැත්තාට පවරා ගැනීමේ දීමනාව අතහැර දැමිය හැකිය.

Etching උපකරණ සඳහා ඉහළම සමාගම් තුන වන්නේ Lam Research (US), Tokyo Electron (ජපානය) සහ Applied Materials (US) ය. AMEC ඇතුළු චීන සමාගම්, කැටයම් කිරීම පිළිබඳ යම් විශේෂඥ දැනුමක් ඇති අතර, අඩු-අන්ත යෙදුම් සඳහා උපකරණ සැපයිය හැකිය, කෙසේ වෙතත්, ඔවුන්ගේ වෙළඳපල කොටස 1% ක් පමණ වේ.

ඉදිරිපස අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ හා සසඳන විට පසු අන්ත ඇසුරුම් SME වල සාපේක්ෂව කුඩා වෙළඳපල කොටස (4.9%) එක්සත් ජනපදයට ඇත. ඇසුරුම් උපකරණවල විශාලතම කොටස ජපානය සතුව ඇත (35.7%), පසුව චීනය (22.9%) සහ නෙදර්ලන්තය (11.1%). කෙසේ වෙතත්, එක්සත් ජනපදය පදනම් කරගත් Kulicke සහ Soffa යනු ප්‍රමුඛතම අර්ධ සන්නායක ඇසුරුම් උපකරණ සමාගමකි. එක්සත් ජනපදය සහ ජපානය පිළිවෙලින් 33.5% සහ 48.6% වෙළඳපල කොටස සමඟ පසුපස-අන්ත පරීක්ෂණ උපකරණ (ATP) හි ඉදිරියෙන් සිටී.

(3) අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ, එක්සත් ජනපදයේ අවදානම

විදේශීය (එක්සත් ජනපද නොවන) විකුණුම් මත රඳා පැවතීම:

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ වෙළඳපොලේ විශාල කොටසක් ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය සතුව තිබුණද, ඇමරිකානු නිෂ්පාදකයින් විදේශීය විකුණුම් මත බෙහෙවින් රඳා පවතී. විශාලතම අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදකයින් ලෙස, තායිවානය, චීනය සහ දකුණු කොරියාව අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ සඳහා විශාලතම වෙළඳපොළ වේ. චිප් ෆැබ් සඳහා අවශ්‍ය අධික වියදම් හේතුවෙන්, 2021 සහ 2022 දී අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ සඳහා විශාලතම වෙළඳපොළ ලෙස තායිවානය නැවත සිය ස්ථානය ලබා ගැනීමට අපේක්ෂා කළද, එහි මුළු 2020 ආදායමෙන් 90% ක් පමණ එක්සත් ජනපද නොවන විකුණුම් වලින් ලැබෙන බව ව්‍යවහාරික ද්‍රව්‍ය සහ ලැම් පර්යේෂණ වාර්තා කරයි. චීනයෙන් ලැම් පර්යේෂණයේ ආදායම 2018 දී 16% සිට 2020 දී 31% දක්වා වැඩි විය. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, එක්සත් ජනපද-චීන ​​වෙළඳ සීමාවන් හෝ ආසියාවේ අනපේක්ෂිත ඉල්ලුමේ වෙනස්කම් හේතුවෙන් එක්සත් ජනපද අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ නිෂ්පාදකයින් සැලකිය යුතු ලෙස බලපෑමට ලක්වීමේ අවදානමක් ඇත. අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදකයින් යම් ප්‍රමාණයක උපාංග අගුලු දැමීමක් අත්විඳින අතර උපාංග සැපයුම්කරුවන් වෙනස් කිරීම සඳහා මිල අධික නැවත සැලසුම් අවශ්‍ය වන බැවින්, ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඇතිවන බලපෑම වත්මන් ආදායම් පහත වැටීම ඉක්මවා යා හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, Lam Research සිය 2020 වාර්ෂික වාර්තාවේ මෙසේ සඳහන් කළේය, "අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදකයෙකු තරඟකරුවෙකුගේ අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ මිලදී ගැනීමට කැප වූ පසු, නිෂ්පාදකයා සාමාන්‍යයෙන් එම තරඟකරුගේ උපකරණ මිලදී ගැනීම දිගටම කරගෙන යන අතර, අනාගතයේදී එම පාරිභෝගිකයාට අපව විකිණීම දුෂ්කර කරයි. උපකරණ." ඊට අමතරව, අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ අලෙවිය විශ්ව විද්‍යාල සහ ෆැබ් හිමි අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන සමාගම්වලට සීමා වේ. අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ සමාගම්වලට මෙම කාණ්ඩවලින් පිටත තම පාරිභෝගික පදනම වර්ධනය කර ගත නොහැක, මන්ද එවැනි උපකරණ අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයට අනන්‍ය වේ.

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ නිෂ්පාදනය සඳහා චීන සහනාධාර වෙළඳපල විකෘති කරයි:

මීට අමතරව, රට තුළ අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ නිෂ්පාදනය සඳහා මූල්‍යමය වශයෙන් සැලකිය යුතු සහනාධාර ලබා දීමට චීනය සැලසුම් කරයි. චීනයේ ජාතික ඒකාබද්ධ පරිපථ කර්මාන්ත ආයෝජන අරමුදලේ දෙවන අදියර ඩොලර් බිලියන 28.9 සිට ඩොලර් බිලියන 47 දක්වා අරමුදල් සහිත එචිං යන්ත්‍ර, තැන්පත් කිරීමේ උපකරණ, පරීක්ෂණ සහ වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණ කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි. බොහෝමයක් ලාභ නොලබන බව පෙනෙන්නට තිබුණත් සහනාධාර චීන සමාගම් ව්‍යාපාරයේ තබා ගනී. උදාහරණයක් ලෙස, ආර්ථික සහයෝගීතාවය සහ සංවර්ධනය සඳහා වූ සංවිධානයට (OECD) අනුව, "රජයේ ප්‍රාග්ධන එන්නත් කිරීම චීන අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදකයින්ගේ මූල්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වයට පැහැදිලි බලපෑමක් ඇති කර ඇත", එහිදී ආයතනික වත්කම්වල වැඩිවීම ලාභදායීතාවයේ වර්ධනය සමඟ නොගැලපේ. . මෙම සහනාධාර මගින් චීන සමාගම්වලට මීළඟ පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ පර්යේෂණ හා සංවර්ධන කටයුතු සඳහා ආයෝජනය කිරීමට අරමුදල් සපයන අතර, එවැනි සහනාධාර නොලැබෙන චීන නොවන සමාගම්වලට වඩා සැලකිය යුතු වාසියක් ලබා දෙයි. අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා සැලකිය යුතු පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන සහ ප්‍රාග්ධන වියදම් සහ ප්‍රමුඛ පෙළේ චිප් නිෂ්පාදනය සිදු කරන්නේ කවදාද සහ කොතැනද යන්න පිළිබඳ අවිනිශ්චිතතාවය හේතුවෙන් අතීතයේ මෙන් නොව අද අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණ නිෂ්පාදකයින් ඊළඟ පරම්පරාවේ වේෆර් ප්‍රමාණ සඳහා පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන සඳහා ආයෝජනය කිරීමට අකමැති වේ. .