国产芯片的5大误区

半导体风向标 · 公众号 · ios · 2022-10-25 00:00

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由于集成电路 产业链极其复杂 ，因而对半导体产业链有很多认知误区，本文集中回答了 最常见国产芯片五大误区。

1/ 有了光刻机就能造芯片？

其实光刻只是半导体 前道7大工艺环节 （光刻、刻蚀、沉积、离子注入、清洗、氧化、检测） 中的一个环节 ，虽然是最重要的环节之一，但是离开了其他6个环节中的任何一个都不行。

集成电路的 制造工艺分为 “ 三大四小 ”工艺：三大（75%）： 光刻、刻蚀、沉积 ；四小（25%）： 清洗、氧化、检测、离子注入 。

一般情况下 光刻占整条产线设备投资的30% ，与 刻蚀机 （25%）、 PVD/CVD/ALD （25%）并列成为最重要的 三大前道设备 之一，所以并不是有了光刻机就能造芯片，光刻只是芯片制造工艺流程的中的一个，还需要其他6大前道工艺设备的支撑， 其重要程度与光刻机同等重要。

2/ 中国最紧迫的是造出光刻机？

其实 目前中国并不缺光刻机 ， 缺的是其他6大类 被美国厂商把持的工艺设备（沉积、刻蚀、离子注入、清洗、氧化、检测）。

光刻机大致分为两类：1） DUV深紫外线光刻机： 可以制备0.13um到7nm芯片；2） EUV极紫外线光刻机： 适合7nm到3nm以下芯片。

目前情况下 DUV光刻机并不限制中国 ，还在正常供应 ，因为供应商主要来自于欧洲荷兰的ASML以及 日本Nikon、佳能 ，并不直接受美国禁令，但EUV目前并未买到。

我们认为中国半导体未来将从全部外循环，转向外循环+内循环的双循环架构，基于半导体是全球化深度分工的现实，外循环也就是团结 非美系设备商 依旧是重点和现实的选择。

目前前道设备格局是： 1） 光刻机： 由欧洲ASML和日本Nikon和Canon垄断；2） 刻蚀、沉积、离子注入、清洗、氧化、检测设备： 由美国和日本垄断，其中检测设备由美系的 KLA深度垄断 。

所以现在中国半导体扩产大背景下的内外双循环的当务之急是 依靠国产和联合欧洲、日本 去替代 美国把持的非光刻设备 ，所以，与绝大多数人理解的不同， 中国半导体制造并不缺光刻机 。

3/ “自研”就能解决芯片缺口？

其实目前大多数“ 自研 ”不仅不能解决目前的芯片缺口， 反倒会加剧芯片短缺。 因为所谓的各大互联网公司/车厂/手机厂商的“自研”芯片， 其实只是芯片的设计环节 ，是芯片制造工艺的一个步骤，与我们所缺的芯片成品差了最为关键的 芯片制造 。现在全球缺芯，缺的不是芯片设计，而是最为核心重要的芯片制造。

现在 全民自研芯片，会加大晶圆厂的流片订单 ，会持续加大芯片代工产能供需缺口。所以未来解决芯片缺口只能靠Fab制造厂（ 中芯、华虹 ）、IDM厂（ 华润微、长存、长鑫 ），而不是靠“自研”（芯片设计）。

相对来说， 芯片设计门槛相对较低 ，启动快，见效快， 商业模式与软件开发类似 ，中国在诸多芯片设计fabless领域都已经全球领先，以 华为海思 为例，在被限制芯片代工之前，海思的各类芯片设计实力 已经是全球前二。

所以现在更需要支持的 是芯片制造领域，而不是芯片设计 （自研），如果没有稳固的fab代工厂的支撑，fabless也不过是空中楼阁海市蜃楼。

4/ 目前中国只缺高端芯片？

美国此轮最严芯片封锁的目的是卡主成熟工艺

当下其实中国缺的更多的反倒是成熟工艺， 8寸比12寸紧缺，12寸的90/55nm比7/5nm紧缺。

成熟/先进工艺都很重要，缺一不可， 一台手机里面 除了AP和DRAM外，其他 绝大多数芯片都是成熟工艺 。电车需要的芯片，特别是功率半导体芯片/MCU芯片都是成熟12寸或是8寸。

对于中国来说，不仅在先进工艺7/5/3nm与台积电差距巨大， 更大的差距体现在成熟工艺的产能 。以等效8英寸产能计算， 中芯国际 的产能也就只有台积电的10%~15%，差距依旧巨大， 根本无法满足国内的需求。

特别是国内的芯片设计上市公司，绝大多数都在成熟工艺节点，但是根本没有本土配套的 成熟代工产能 与其配套。 韦尔股份 的CIS/PMIC/Driver、 兆易创新 的NOR和MCU、 汇顶科技 的指纹识别、 圣邦股份 的模拟IC、 卓胜微 的射频等芯片 都在12寸的成熟工艺 （90~45nm），而不是所谓的14/10/7/5nm先进工艺。更为重要的是，当下需求量最大的 电车和光伏 逆变器/MCU/功率芯片都是在8寸成熟产能上完成，这也是 目前最缺的板块 ， 稀缺程度超过所谓的“先进”芯片。