众所周知,芯片制造是一个非常复杂的事情,同时需要的设备也是特别多。一条芯片生产线上有数十种机台、几百台设备,而从工序来看,一条生产线需要涉及到400-500道工序。
也正因为如此,所以芯片制造厂商,其实也是采购狂魔,因为这么多的设备都是要靠采购的,自己是无法生产的。
不管是台积电、还是三星,或者中芯国际,每年采购的设备金额都占投资成本的大部分。比如三星,去年半导体设备采购金额高达32.9万亿韩元(约1876亿元),占到总营收的13.89%;而中芯国际这些年,每年采购的半导体设备、材料等,都超过了50亿美元;
而半导体设备市场,基本上是被美、日垄断着的,按照2020年的数据,全球前10大半导体设备厂商中,美国占了4家,日本占了4家,还有两家欧洲厂商,而欧洲厂商中最关键的又是ASML这家光刻机巨头。
所以在芯片厂商的厂房里,基本上都是以美、日、欧的半导体设备为主,据某知名科技媒体报道称,在中芯国际,海外设备占到90%左右。国产设备占比仅为10%左右。而90%的海外设备中,60%的为美国设备,其余的为日、欧、韩等厂商的设备。
可以说,中芯国际对美、日、欧的半导体设备是高度依赖的,这也就有了美国的禁令,美国把中芯国际拉黑了。虽然后来表示成熟工艺获许可,但从目前的情况来看,形势并不明朗,很多设备根本就还买不到,还是处于被卡状态之中。
为何不使用国产设备?一方面是因为国产设备技术不够,以芯片制造中最典型的扩散、薄膜沉积、光刻、刻蚀、离子注入、CMP抛光、金属化、测试设备来说,目前国内大部分最高工艺在28nm,少部分能够达到14nm,光刻设备甚至还在90nm。
更重要的是,对于一家芯片厂商而言,已量产的生产线是无法轻易换设备的,因为不同的设备之间的配合,调试是很麻烦的,换设备,会严重影响良品率等等,除非在产线建立之初就开始使用,中间很难换。
不过好在,现在越来越多的厂商,已经意识到了这个问题,在产线兴建之初,就开始大量使用国产设备,以免以后被卡脖子。
但不可否认的是,国产设备仍有很长的路要走,要补的课还有很多,才能逐步完成知识产权自主、验证期、制造自主、供应链自主这几个阶段。
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