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Situación actual de la industria de piezas de semiconductores y sugerencias para el desarrollo de China.

hora de lanzamiento:2022-03-08Fuente del autor:SlkorExplorar:2748

En caso de conflicto entre las políticas de apoyo a la industria de circuitos integrados y estas opiniones, estas opiniones prevalecerán. Si el proyecto de "un caso, una discusión" necesita implementar las políticas pertinentes de esta opinión, deberá indicarse de manera uniforme en el acuerdo de firma y no podrá disfrutarse repetidamente.

Resumen: La industria de semiconductores es la industria de apoyo central para construir la fortaleza científica y tecnológica estratégica de China, y las partes de semiconductores son el área clave para determinar el desarrollo de alta calidad de la industria de semiconductores de China. Aunque la industria de semiconductores de China se encuentra en una etapa de desarrollo acelerado, la industria nacional de piezas de semiconductores todavía enfrenta muchos problemas, como una baja tasa de localización, insuficiente apoyo e inversión a largo plazo, débil capacidad de innovación independiente de las empresas, pobre cooperación upstream y downstream entre la industria, falta de formación de talentos y mecanismos de incentivos. Este documento resumirá exhaustivamente las características de desarrollo y las empresas clave de la industria global de piezas de semiconductores, estudiará el tamaño del mercado y el patrón de desarrollo en el país y en el extranjero, y presentará sugerencias de desarrollo relevantes para los principales problemas que enfrenta la industria nacional de piezas de semiconductores en la actualidad.



Introducción a 01

Las piezas semiconductoras se refieren a aquellas piezas que cumplen con los requisitos de los equipos y la tecnología de semiconductores en términos de material, estructura, proceso, calidad y precisión, confiabilidad y estabilidad. Como anillo de sellado de junta tórica, EFEM (módulo de transmisión), fuente de alimentación RF Gen RF, ventosa electrostática ESC, anillo de silicio Si y otras piezas estructurales, bomba de vacío, caudalímetro de gas MFC, rodamientos de precisión, cabezal rociador de gas ShowerHead. Los equipos semiconductores se componen de miles de piezas, el rendimiento, la calidad y la precisión de las piezas determinan directamente la confiabilidad y estabilidad del equipo, y también son los elementos básicos clave en la capacidad de fabricación de semiconductores de China para dar un salto de alta gama. La industria nacional de piezas de semiconductores comenzó tarde, el nivel general de la industria de piezas de semiconductores en China es bajo, la capacidad de suministro de productos de alta gama es insuficiente y el problema de la mala confiabilidad, estabilidad y consistencia del producto es cada vez más prominente. En un entorno macropolítico y económico global cada vez más complejo, la supresión de la estrategia de contención en el contexto del auge de la industria de alta tecnología en China es el momento en que "el fenómeno es más prominente, que no sólo se limita al desarrollo de la industria de semiconductores de alta gama En China, a la economía digital en China, la economía de sustento del pueblo y la seguridad de la defensa nacional también conllevan riesgos que no pueden subestimarse.



02 Clasificación principal y características principales de las piezas semiconductoras.

(1) Clasificación principal de piezas semiconductoras.

Las piezas semiconductoras son los componentes clave de los equipos semiconductores. Según estadísticas incompletas, la clasificación de piezas de semiconductores en la industria aún no ha formado un estándar, y existen principalmente los siguientes métodos de clasificación.

Según el proceso interno de la cavidad típica de un equipo IC, las piezas se pueden dividir en cinco categorías: fuente de alimentación y control de radiofrecuencia, transporte de gas, control de vacío, control de temperatura y dispositivo de transmisión. La categoría de suministro de energía y control de RF incluye generador y comparador de RF, suministro de energía CC/CA, etc. El transporte de gas incluye principalmente controladores de flujo, componentes neumáticos, filtros de gas, etc. La categoría de control de vacío incluye bomba seca/bomba de frío/bomba molecular y otras bombas de vacío, válvula de control/válvula de péndulo y otras válvulas, manómetro y anillo de sellado con junta tórica. El control de temperatura incluye placas calefactoras/tazas estáticas, intercambiadores de calor y componentes de elevación. Los dispositivos de transmisión incluyen brazo mecánico, EFEM, rodamiento, pista de precisión, motor paso a paso, etc.

Según los principales materiales y funciones de las piezas semiconductoras, se pueden dividir en doce categorías, incluidas piezas de silicio/carburo de silicio, piezas de cuarzo, piezas de cerámica, piezas de metal, piezas de grafito, piezas de plástico, piezas de vacío, sellos, piezas de filtración, piezas móviles. Piezas, piezas de control electrónico y otras piezas. Entre ellas, varias categorías de piezas también incluyen una serie de productos subdivididos, como piezas de vacío, incluido el vacuómetro (medición del vacío del proceso), el manómetro de vacío, el medidor de flujo de gas (MFC), la válvula de vacío, la bomba de vacío y otras piezas clave.

Según los objetos de servicio de las piezas semiconductoras, las piezas centrales de semiconductores se pueden dividir en dos tipos: piezas de máquinas de precisión y piezas compradas en general [1]. Las piezas de máquinas de precisión generalmente son diseñadas por los ingenieros de cada empresa de equipos semiconductores y luego el procesamiento subcontratado solo se usará para los equipos de su propia empresa, como cámaras de proceso, cámaras de transmisión, etc., que son relativamente fáciles de domesticar, generalmente en su superficie. los requisitos de tratamiento, mecanizado de precisión y otras tecnologías son elevados; Las piezas generales compradas son piezas generales que han sido verificadas durante mucho tiempo y ampliamente reconocidas por muchas fábricas y fabricantes de equipos. Están más estandarizados y serán utilizados por diferentes empresas de equipos y también como repuestos y consumibles en la línea de producción. Por ejemplo, las piezas estructurales de silicona, las juntas tóricas, las válvulas, los medidores, las bombas, la placa frontal, el cabezal de ducha de gas, etc., son difíciles de localizar debido a su gran versatilidad y consistencia, y deben ser certificados por equipos y línea de fabricación.

La Tabla 1-1 resume los principales productos componentes y dispositivos semiconductores que se utilizan en una gran cantidad de dispositivos y líneas de producción.

Tabla 1-1. Componentes principales y equipos semiconductores para servicios principales.

(Fuente de datos: recopilación de información de red)


(2) Principales características de la industria de piezas de semiconductores.

La industria de piezas de semiconductores suele caracterizarse por una integración interdisciplinaria e intensiva en tecnología y un tamaño de mercado pequeño y disperso, pero desempeña un papel importante en la cadena de valor. En términos generales, las piezas de equipo representan aproximadamente el 70% del gasto total en equipo. Tomemos como ejemplo la máquina de grabado: diez componentes clave representan el 85% del costo total del equipo. Es el apoyo clave para la supervivencia y el desarrollo de la industria de semiconductores, y su nivel determina directamente el nivel básico de innovación de la industria de semiconductores de China.

A. Tecnología intensiva y altos requisitos de precisión y confiabilidad.

En comparación con las piezas básicas de otras industrias, las piezas de semiconductores, debido a que se utilizan en la fabricación de semiconductores de precisión, tienen las características de alta precisión, lotes pequeños, muchas variedades, tamaño especial, proceso complejo, requisitos extremadamente exigentes, etc. Debido a la particularidad de las piezas semiconductoras, las empresas suelen tener en cuenta los requisitos funcionales compuestos, como resistencia, deformación, resistencia a la corrosión, características electrónicas, características electromagnéticas y pureza del material. Las mismas piezas, si es posible, se utilizan en las industrias tradicionales, pero en la industria de semiconductores, las piezas clave en la pureza de las materias primas, la consistencia del lote de materias primas, la estabilidad de la calidad, la precisión del control, el biselado de los bordes, el desbarbado, la rugosidad y el control de la superficie. tratamiento superficial especial, lavado limpio, embalaje al vacío sin polvo, el requisito de tiempo de entrega es mayor, Crea una barrera técnica muy alta. Por ejemplo, a medida que el ancho de línea del procesamiento de semiconductores se hace cada vez más pequeño, el proceso de fotolitografía es extremadamente estricto en el control de contaminantes mínimos. No solo controla estrictamente las partículas, sino también la precipitación de iones metálicos de los productos filtrantes, lo que plantea altos requisitos para la producción y fabricación de piezas de filtros semiconductores. En la actualidad, se requiere que la precisión del elemento filtrante semiconductor alcance 1 nanómetro o incluso menos, mientras que en otras industrias se requiere que la precisión sea del nivel de micras. Al mismo tiempo, el filtro semiconductor también debe garantizar la consistencia, así como la resistencia química y al calor, una fuerte resistencia al desprendimiento, para lograr las necesidades de fabricación de semiconductores, un alto rendimiento repetible, una calidad constante y una limpieza del producto ultrapura, entre otros. altos requisitos.

B. Integración interdisciplinaria, altos requisitos para talentos técnicos compuestos.

Existen muchos tipos de piezas semiconductoras, que cubren una amplia gama y una larga cadena industrial. Su I+D, diseño, fabricación y aplicación implican la integración interdisciplinaria y multidisciplinaria de materiales, maquinaria, física, electrónica e instrumentos de precisión, por lo que existe una gran demanda de talentos interdisciplinarios. Tomemos como ejemplo el mandril electrostático utilizado para fijar la oblea en la fabricación de semiconductores. Se utilizan cerámicas de alúmina o cerámicas de nitruro de aluminio como material principal, pero es necesario agregar otros materiales conductores al mismo tiempo para que la resistividad general cumpla con los requisitos funcionales, lo que requiere una buena comprensión de la conductividad térmica, la resistencia al desgaste y la dureza de materiales cerámicos. Con el fin de obtener las materias primas básicas para cumplir con las especificaciones técnicas de fabricación de semiconductores; En segundo lugar, la estructura de procesamiento orgánico interno de la cerámica requiere alta precisión, y la combinación de capa cerámica y base metálica debe cumplir con los requisitos de uniformidad y alta resistencia. Por lo tanto, el diseño estructural y el procesamiento de mandriles electrostáticos requieren habilidades y conocimientos en mecanizado de precisión. Y el tratamiento de superficie del mandril electrostático para alcanzar un recubrimiento de aproximadamente 0.01 micras, al mismo tiempo resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste y vida útil es de más de tres años, por lo tanto, el maestro de la tecnología de tratamiento de superficies y los requisitos de aplicación son relativamente altos. Se puede ver que los talentos técnicos compuestos y de tipo cruzado son la garantía básica de la industria de piezas de semiconductores.

C. La fragmentación es obvia. Las empresas líderes internacionales adoptan principalmente el desarrollo de líneas multisectoriales y estrategias de fusiones y adquisiciones.

En comparación con el mercado de equipos de semiconductores, el mercado de piezas de semiconductores está más segmentado y fragmentado. El espacio de mercado para un solo producto es pequeño y el umbral técnico es alto, por lo que hay pocas empresas de piezas de semiconductores puros. Las principales empresas internacionales de componentes de semiconductores suelen adoptar una estrategia de desarrollo de líneas de productos múltiples entre industrias, y los componentes de semiconductores suelen ser sólo uno de los negocios de estos grandes fabricantes de componentes. MKS Instruments, por ejemplo, tiene una importante participación de mercado en manómetros/reactores de gas, fuentes de alimentación RF/DC, productos de vacío y brazos robóticos. Además de las aplicaciones de semiconductores, los instrumentos MKS se utilizan ampliamente en la fabricación industrial y en las ciencias de la vida y la salud. Las continuas fusiones, adquisiciones e integración son también el principal medio para que las principales empresas internacionales de componentes de semiconductores amplíen su escala. Por ejemplo, Atlas (Atlas Copco, Suecia), una empresa líder internacional en equipos industriales, ha estado expandiendo continuamente su negocio de bombas de vacío de semiconductores después de adquirir Edwards en 2014. En 2016, Atlas adquirió Leybold Alemania, otro líder en el campo de la tecnología de vacío, y creó un departamento de tecnología de vacío independiente en 2017. En julio de 2019, Atlas adquirió nuevamente el negocio criogénico de Brooks. La adquisición, que incluye la empresa operadora de criopumps y la participación del 50% de Brooks en Ulvac Cryogenics, fortalece aún más la competitividad global de su negocio de vacío en el sector de semiconductores.



03 Tamaño del mercado y patrón de desarrollo de componentes semiconductores.

(1) Escala y patrón del mercado mundial de componentes semiconductores

El mercado mundial de piezas de semiconductores consta principalmente de dos partes según los diferentes objetos de servicio. En primer lugar, piezas y servicios relacionados personalizados o adquiridos por fabricantes mundiales de equipos semiconductores. Según VLSI, el mercado de subsistemas para equipos semiconductores alcanzó casi 10 mil millones de dólares en ventas en 2020, con servicios de mantenimiento y soporte que representaron el 46%, las ventas de productos de componentes el 32% y el reemplazo y actualización el 22%. En segundo lugar, las piezas y servicios conexos adquiridos directamente por los fabricantes mundiales de semiconductores como consumibles o repuestos. Según datos de Xinmou [2], en 2020, el monto de compra de componentes de equipos de primera línea para líneas de obleas de 8 y 12 pulgadas en China continental superó los mil millones de dólares. La capacidad manufacturera de China representa alrededor del 12-15% del mundo. Teniendo en cuenta la demanda de adquisición de componentes de alto valor agregado que genera la tecnología avanzada, la cantidad global de adquisición de componentes para equipos de primera línea de línea de obleas de 8 y 12 pulgadas es de al menos más de 10 mil millones de dólares. Por lo tanto, cuando se combinan las dos partes, el mercado mundial de piezas de semiconductores puede estimarse en entre 20 y 25 millones de dólares o más.

Aunque el tamaño total del mercado de piezas de semiconductores es sólo menos del 5% del tamaño del mercado mundial de semiconductores de casi 500 millones de dólares, el valor de las piezas suele ser decenas de veces su propio precio, lo que tiene una fuerte capacidad e influencia de radiación industrial. Además, la tecnología clave de los componentes semiconductores refleja el nivel tecnológico de la industria y los equipos semiconductores de un país y tiene una posición estratégica muy importante. Su progreso tecnológico es el requisito previo para la innovación tecnológica en la economía digital y la industria de aplicaciones de información.

Según datos de VLSI [3], ZEISS (lente óptica), instrumentos MKS (MFC, fuente de alimentación de RF, productos de vacío), Edwards (bomba de vacío), Advanced Energy (fuentes de alimentación RF), Horiba (MFC), VAT (válvulas de vacío), Ichor (sistemas modulares de suministro de gas y otros componentes), Ultra Clean Tech (sistemas de sellado), ASML (componentes ópticos) y EBARA (bombas secas).

Tabla 2-1. Ranking de los 10 principales fabricantes de componentes semiconductores del mundo

(Fuente de datos: informe anual de cada empresa, recopilación de información de la red)


Según los datos de VLSI en la Figura 2-1, la participación de mercado total de los diez principales proveedores tiende a mantenerse estable en alrededor del 50% en los últimos 10 años. Pero debido a los estrictos requisitos de precisión y calidad de los componentes semiconductores, en términos de un solo componente semiconductor, solo unos pocos proveedores en el mundo pueden proporcionar productos, lo que también llevó a que, aunque el índice de concentración de la industria de componentes semiconductores sea solo del 50%. , pero la concentración del segmento de categoría suele ser superior al 80% al 90%, el efecto de monopolio es obvio. Por ejemplo, en el campo de las ventosas electrostáticas, está básicamente dominado por empresas de semiconductores estadounidenses y japonesas (consulte la Tabla 2-2), que representan más del 95% de la participación de mercado, e incluyen principalmente AMAT (Applied Materials), LAM (Panlin Group), y Shinko (Nippon Electric), TOTO y NTK (empresas japonesas).

Figura 2-1. La cuota de mercado de los 10 principales fabricantes de componentes semiconductores del mundo se mantiene estable en torno al 50% (fuente de datos: VLSI)

Tabla 2-2. Lista de líderes mundiales en productos de componentes principales

(Fuente de datos: Jiangfeng Electronics, recopilación de información de red)


(2) Escala del mercado y patrón de componentes semiconductores en China

En la actualidad, la industria de piezas de semiconductores de China está todavía en su infancia y la escala general es pequeña. Según datos de Xinmou [2], en 2020, los fabricantes locales chinos de obleas (incluidos principalmente SMIC, Huahong Group, China Resources Microelectronics, Changjiang Storage, etc.) compraron piezas de equipos de canal frontal de 8 y 12 pulgadas a un costo de unos 430 millones de dólares. Pero se espera que la demanda de componentes semiconductores se mantenga fuerte debido a la rápida expansión de la capacidad nacional de fabricación de obleas de China, que se espera que agregue el 50% de la nueva capacidad para 2023. Se estima que el tamaño del mercado de piezas de semiconductores en China superará los 8 mil millones de yuanes en 2023 y los 12 mil millones de yuanes en 2025, según la demanda de adquisición de equipos y piezas en la línea de producción.

A pesar del rápido crecimiento del mercado nacional de piezas de semiconductores, la capacidad técnica, el nivel de proceso, la precisión del producto y la confiabilidad de las empresas nacionales de piezas de repuesto están lejos de satisfacer las necesidades de los fabricantes nacionales de equipos y obleas, y la tasa general de localización aún se encuentra en un nivel bajo. . En términos generales, para el uso de producción de diseños personalizados de piezas de máquinas de precisión, la tasa de localización de China es relativamente alta. Debido a que los equipos semiconductores nacionales en la etapa inicial, para lograr una producción en masa lo antes posible para alcanzar el nivel avanzado, a menudo usan su propio diseño y luego dejan que los procesadores extranjeros (principalmente Japón, un pequeño número de Corea del Sur) procesen. modo. Debido a que los equipos semiconductores mecanizan con precisión piezas de materias primas, los métodos de procesamiento, el tratamiento de superficies y la limpieza del empaque tienen requisitos especiales que los procesadores nacionales no pueden cumplir, además, debido a que los proveedores de tecnología de procesamiento de Japón con los tipos de procesamiento de piezas tienen una rica experiencia, pueden Se encontrarán en el proceso de mecanizado algunos errores en el diseño y ajuste. Más tarde, con la expansión gradual del mercado interno, con el fin de reducir costos y garantizar la seguridad de la cadena de suministro, un pequeño número de fabricantes nacionales de equipos semiconductores comenzaron a cultivar gradualmente procesadores en otras industrias que comenzaron a dedicarse al procesamiento de piezas de precisión de equipos semiconductores. Por lo tanto, en el campo de las piezas de máquinas de precisión, dominado por los fabricantes de equipos, los fabricantes de componentes nacionales han logrado rápidos avances. Pero para los más estandarizados, que dependen en gran medida de la competencia del mercado para las piezas compradas en general, la tasa de localización es generalmente muy baja. La razón principal es que los requisitos de diseño y producción de estas piezas compradas en general son muy altos. Incluso si las piezas de muestra de los productos nacionales pueden alcanzar el mismo nivel, aún es necesario hacer esfuerzos para garantizar la estabilidad de la producción en masa. Al mismo tiempo, debido a que las empresas de equipos nacionales acaban de avanzar en la localización, todavía son pasivas en la adquisición de piezas generales, centrándose principalmente en productos nacionales maduros y no están dispuestas a probar audazmente productos nacionales de nueva fabricación [1].

Éstas son las principales razones por las que China todavía no puede lograr la "autónoma y controlable" en los productos principales de piezas semiconductoras. Según los datos de los principales OEM nacionales, la operación diaria anual de las piezas recibidas (incluido el reemplazo por mantenimiento y las piezas de reemplazo por fallas) alcanzó más de 2,000, pero la participación en el mercado nacional es solo de alrededor del 8%. Estados Unidos y Japón tenían el 59.7 por ciento y el 26.7 por ciento, respectivamente. De hecho, el mercado de repuestos de alta gama está ocupado principalmente por proveedores estadounidenses, japoneses y europeos; El mercado de repuestos de gama baja está ocupado principalmente por proveedores de Corea del Sur y Taiwán de China. La ventosa electrostática es una parte clave no consumible de la fábrica de obleas y el precio unitario puede llegar a decenas o incluso cientos de miles de DÓLARES. En la actualidad, ninguna empresa nacional puede fabricar productos maduros relevantes, incluso las materias primas cerámicas de nitruro de aluminio utilizadas para la ventosa electrostática están lejos de los indicadores técnicos requeridos y la dependencia externa es de más del 99%. Además, aunque la escala de la industria de bombas de vacío en China ha alcanzado casi 200 mil millones de yuanes, todavía es necesario importar productos de alta gama de Edwards y otras empresas para bombas de vacío secas para semiconductores. Sin embargo, en los últimos años, con la aceleración de la nueva capacidad y la expansión de la industria nacional de semiconductores, y el continuo retraso en la entrega de piezas extranjeras debido a la obstrucción de los servicios de logística y transporte causada por la pandemia de COVID-19, algunas piezas de semiconductores nacionales Las empresas con alto potencial de crecimiento tienen la oportunidad de acelerar la sustitución de piezas de semiconductores nacionales. Por ejemplo, el negocio de procesamiento de cavidades y cabezales de ducha de JIANGfeng Electronics, el negocio de filtros de Cobetter y el negocio de bombas de vacío secas de Tongjia Hongrui. La Tabla 2-3 resume algunas empresas chinas en diferentes campos de componentes semiconductores.

Tabla 2-3. Principales empresas nacionales de componentes de semiconductores

(Fuente de datos: recopilación de información de red)




04 Los principales problemas de la localización de piezas semiconductoras.

(1) Falta de atención a piezas y componentes, políticas de apoyo industrial fuera de lugar

La escala total de la industria de piezas de semiconductores es de miles de millones. En comparación con la cadena industrial central de semiconductores, el volumen es menor, las variedades y especificaciones de productos son variadas, las empresas líderes son pocas, la concentración industrial es baja y los problemas técnicos existentes están dispersos, por lo que no se le ha prestado suficiente atención. por mucho tiempo. Desde 2014 en nuestro país promover el desarrollo de la industria de semiconductores se convirtió en una estrategia nacional, luego al menos más de 30 gobiernos locales introdujeron una política de apoyo para promover el desarrollo de la industria de semiconductores [9], pero tanto a nivel nacional como local, la política se centra Rara vez se cubre más sobre la industria de diseño, fabricación, pruebas, equipos, materiales y piezas de semiconductores. En términos de capital, las empresas de repuestos y componentes rara vez se ven favorecidas por el capital. El Fondo de Inversión en la Industria de IC nacional invierte actualmente menos de 100 millones de yuanes en piezas de semiconductores. A finales de 2020, el valor de mercado total de las empresas que cotizan en bolsa dedicadas principalmente a piezas de semiconductores (menos de 30 mil millones de yuanes) solo representa el 1% del valor de mercado total de todas las empresas de la cadena de la industria de semiconductores (más de 3 billones de yuanes).

(2) Capacidad de innovación relativamente atrasada y brecha obvia en la tecnología central

Debido a que la industria de repuestos no ha recibido atención durante mucho tiempo, solo puede crecer vulgarmente, por lo que la mayoría de las empresas nacionales de repuestos en la industria de semiconductores se dedican principalmente a proporcionar servicios de reparación y reemplazo, se da prioridad a los servicios de limpieza, la capacidad general de I + D e innovación. Está relativamente atrasado, permanece durante mucho tiempo en los niveles de producción estándar de gama baja y copia productos extranjeros, la brecha tecnológica central es obvia. Según el prospecto de una empresa de piezas de semiconductores que cotiza en bolsa en China, solo hay 15 empleados de I+D, y la inversión total en I+D de 2016 a 2018 es inferior a 20 millones de yuanes, y la intensidad media anual de la inversión en I+D es inferior al 5%. Además, la falta de capacidad de innovación de la industria de piezas de semiconductores de China también se refleja en el imperfecto sistema de estándares industriales, la grave escasez de inversión en investigación de procesos básicos, la falta de acceso a la tecnología de procesos, la falta de una combinación estrecha de investigación científica y práctica de producción y muchos otros problemas. Restringe el desarrollo innovador de la tecnología de diseño estructural, la tecnología de confiabilidad, la tecnología y los procesos de fabricación y la investigación básica del rendimiento de los materiales de los componentes semiconductores.

Tabla 2-4 Principales dificultades técnicas de los componentes semiconductores nacionales

(Fuente de datos: SMIC [4], Jiangfeng Electronics [6], procesamiento de información de red)


(3) Oferta insuficiente de artesanos y falta de un mecanismo de incentivo eficaz

En la actualidad, la brecha de talento en la industria de semiconductores de China ha llegado a cientos de miles de personas. Aunque China ha introducido una serie de medidas de apoyo en la formación de talentos en semiconductores en los últimos años, una gran cantidad de formación de talentos en semiconductores se centra principalmente en el diseño, la fabricación, los equipos y los materiales, y todavía falta atención a la formación de talentos en piezas de semiconductores. y otras industrias básicas. En los temas básicos de la reforma del sistema educativo, entornos profesionales, acreditación en el trabajo de la educación en ingeniería, tecnología, etc., la falta de planificación y aplicación general, partes y componentes conducen a una grave escasez de planes de estudios de habilidades profesionales básicas y profesionales, pero también la falta de abogar por el refinamiento, la búsqueda de la verdad, la innovación, ser bueno en el diseño, bueno en la guía espiritual del artesano crucial [5]. Además, la industria de piezas de semiconductores se enfrenta a un serio mecanismo de incentivo al talento que no existe. Aunque el nivel salarial general del personal de la industria nacional de semiconductores ha mejorado significativamente en comparación con el anterior, pero para el procesamiento mecánico, instrumentos de precisión, tratamiento de superficies y otras industrias requeridas por las empresas de piezas y componentes, el salario de los empleados es generalmente significativamente más bajo que el nivel medio de la industria de semiconductores. Según el prospecto de una empresa de piezas de semiconductores en China, solo contaba con 15 empleados de I+D antes de salir a bolsa, y el salario anual del personal técnico central era de sólo 75,000 yuanes y el del personal ordinario de I+D de sólo 30,000 yuanes. El bajo nivel salarial provoca una grave fuga de cerebros en las empresas de piezas de semiconductores, lo que da lugar a un círculo vicioso de falta de sucesores en la industria de piezas básicas.

(4) Eslabones inconexos de la cadena industrial y capacidad insuficiente de apoyo ascendente

Los componentes semiconductores deben someterse a procedimientos de verificación rigurosos y complejos antes de que puedan ser verificados por líneas de producción a gran escala y vendidos a gran escala. Por lo tanto, los fabricantes de componentes deben cooperar plenamente con los fabricantes y equipos posteriores. En la actualidad, el procedimiento de verificación en línea de piezas de semiconductores en China es complicado y el proceso largo. El grado de coordinación entre fabricantes, fabricantes de equipos y fabricantes nacionales de piezas de semiconductores no es alto y falta una comunicación e interacción efectivas. Como resultado, ambas partes no dominan los parámetros de proceso y la capacidad de emparejamiento de la otra, y el poder sustituto interno es insuficiente. Además, en el proceso de iteración de productos a largo plazo, los fabricantes de componentes extranjeros existentes han adquirido una gran cantidad de conocimientos técnicos. Sin embargo, en el posterior proceso de producción de imitación y prueba, los fabricantes nacionales sólo pueden lograr una apariencia similar. Debido a la falta de experiencia y tecnologías clave, se eliminan en la verificación inicial y no pueden ingresar a aplicaciones a gran escala [5]. Además, los fabricantes nacionales de componentes de semiconductores no pueden obtener apoyo de materias primas y equipos de producción y otros vínculos de apoyo, lo que también afecta la competitividad de sus productos. Las piezas semiconductoras son generalmente una variedad de productos con altos requisitos de precisión de procesamiento, que requieren una gran cantidad de materias primas y equipos de procesamiento para la producción de estas piezas y son costosas. Debido a la influencia de la idea de larga data de "ordenador central pesado, soporte liviano", la industria china tiene una inversión muy insuficiente en los campos de soporte de piezas upstream y downstream, lo que genera una brecha entre China y los países extranjeros en materia de materias primas y producción. equipamiento de piezas. Por ejemplo, el centro de mecanizado de alta precisión comúnmente utilizado en piezas metálicas semiconductoras en China va a la zaga de países extranjeros en precisión de mecanizado, estabilidad de mecanizado, flexibilidad geométrica y otros aspectos. Por ejemplo, las aleaciones de aluminio, el tungsteno y el molibdeno, así como la arena de cuarzo de alta pureza, las materias primas para la fabricación de piezas metálicas de alta gama, están básicamente monopolizadas por empresas estadounidenses y japonesas. El suministro monopolístico de materias primas hace que los proveedores/procesadores/usuarios de materiales intermedios se limiten a ser pasivos. El principal material de vidrio de cuarzo (tubo/varilla/anclaje) también proviene de empresas de Estados Unidos, Alemania y Japón. Durante mucho tiempo, la falta de equipos de procesamiento y materias primas ha llevado a que la mayoría de las empresas de piezas de semiconductores en China operen a un bajo nivel técnico. El nivel de materias primas y equipos de proceso no es alto, y faltan equipos avanzados que no se combinan, lo que no puede garantizar la consistencia de la calidad del producto y afecta la mejora de la calidad del producto.

(5) Las condiciones de fabricación limitadas afectan la actualización de alta gama

Como el proceso de fabricación de semiconductores suele realizarse en entornos fuertemente corrosivos y con altas temperaturas, aproximadamente la mitad de las piezas de semiconductores necesitan un tratamiento superficial para mejorar su resistencia a la corrosión. Por ejemplo, la cámara de grabado por plasma de un equipo de grabado de semiconductores se encuentra en un entorno de plasma de alta densidad, alta corrosión y alta actividad. La cámara y sus componentes se corroen fácilmente con el plasma. Para prolongar la vida útil de estos componentes, a menudo se utiliza oxidación anódica en la superficie de los materiales a base de aluminio (aluminio y aleaciones de aluminio). El plasma puede reducir eficazmente la corrosión de la cavidad y otros materiales con base de aluminio. Y los requisitos ambientales cada vez más estrictos de China, para la mayoría de las tecnologías de tratamiento de superficies, como el chorro de arena, la pulverización, la galvanoplastia, la oxidación de ánodos, etc., controlan el desarrollo, lo que da como resultado algunas tecnologías de tratamiento de superficies de alta gama, por ejemplo, oxidación por microarco, alta- La pulverización final, los revestimientos cerámicos Y2O3, etc., la brecha doméstica es cada vez mayor, y también afectan directamente el rendimiento de las piezas y la calidad de los productos. Aunque los fabricantes chinos pueden dar forma a piezas de válvulas, cabezales rociadores de gas para cabezales de ducha, piezas de cerámica y otras piezas según los dibujos. , su desarrollo está restringido por la cimentación porque no pueden resolver los problemas de materiales y tratamiento de superficies. Además, algunas tecnologías de vanguardia de componentes semiconductores están limitadas por el "embargo" y las empresas nacionales carecen de dibujos y datos de precisión, lo que les impide evolucionar hacia tecnologías de alta gama. Por ejemplo, el vacuómetro de bajo voltaje producido por MKS siempre tuvo que solicitar una licencia de exportación para su compra [6].

05 Sugerencias sobre el desarrollo de la industria de piezas de semiconductores en China

(1) Dar importancia al diseño de alto nivel y guiar el desarrollo industrial

El sector de piezas de semiconductores, que durante mucho tiempo ha dependido en gran medida de países avanzados como Estados Unidos y Japón, debe prestar más atención al diseño de alto nivel. Se sugiere elaborar un plan especial de desarrollo de la industria de componentes semiconductores, el plan o hoja de ruta, determinar el marco estratégico a largo plazo para el desarrollo de la industria y, en diferentes períodos, de acuerdo con la situación de desarrollo en el país y en el extranjero, establecer las políticas y programas adecuados para ordenar guiar el desarrollo de la industria, también causó la atención de toda la sociedad, especialmente la comercialización del capital de la industria de componentes semiconductores.

(2) Establecer proyectos industriales especiales para estimular la innovación.

Para lograr el rápido desarrollo y la prosperidad de la industria de piezas de semiconductores, lo más fundamental es mejorar la capacidad de innovación independiente. En la actualidad, la industria de piezas de semiconductores de China no puede lograr una garantía integral de la cadena de suministro de semiconductores únicamente mediante tecnología de imitación y seguimiento, únicamente mediante innovación independiente. Aunque algunas empresas de repuestos han recibido apoyo en el especial 02 [7], se deben hacer más esfuerzos. Recomendado en el plan nacional de ciencia y tecnología, se estableció por separado una industria especial de piezas de semiconductores, empresas líderes conjuntas de componentes de semiconductores nacionales, las partes de la plataforma de innovación tecnológica de los institutos nacionales o que se preparan para construir, reúnen fortalezas dirigidas al punto de avance y la dirección principal, se adhieren a normas independientes. investigación y desarrollo de innovación, esforzarnos por superar un conjunto de bases industriales de tecnología central clave. Estableceremos un sistema de innovación tecnológica en el que las empresas desempeñen el papel principal y las empresas, universidades, institutos de investigación y aplicaciones se combinen, y guiaremos la investigación y el desarrollo. de tecnologías de vanguardia, tecnologías básicas y tecnologías genéricas clave en el campo de componentes semiconductores a nivel nacional.

(3) Subsanar las lagunas políticas y fortalecer la orientación en materia de inversiones

La industria de piezas de semiconductores es una industria con plena competencia en el mercado. Debido a la pequeña escala, la gran cantidad y los escasos beneficios de los productos de las empresas nacionales de repuestos, la inversión en I+D de nuevos productos y tecnologías no puede compararse con la de las grandes empresas internacionales, por lo que es difícil ganar sólo con la competencia del mercado. Sin embargo, en el actual contexto geopolítico internacional, es necesario que el gobierno implemente políticas especiales relevantes para guiar, apoyar y ayudar a las empresas nacionales de piezas de semiconductores a crecer rápidamente. Se sugiere que los principales productos desarrollados independientemente por empresas nacionales de piezas de semiconductores sean subsidiados y apoyados por las finanzas nacionales y locales, que se fortalezca la protección de los derechos de propiedad intelectual de los productos diseñados de forma independiente y que las piezas de semiconductores se incluyan en el catálogo de adquisiciones del gobierno por primera vez. colocar. Alentar todo tipo de fondos industriales nacionales y capital social a invertir activamente en empresas de piezas de semiconductores y ayudar al desarrollo de empresas nacionales de piezas de semiconductores a través del mercado de capitales.

4) Incrementar la introducción y formación de talento y fortalecer la oferta de talento

Fortalecer integralmente el cultivo y la introducción de talentos de ingeniería, investigación y compuestos en campos relacionados con piezas de semiconductores [8]. Se alienta a las grandes instituciones de investigación a establecer educación de posgrado y estaciones de trabajo postdoctorales en el campo de piezas y componentes de semiconductores, y confiar en grandes proyectos de ingeniería nacionales y grandes proyectos de ciencia y tecnología para capacitar talentos líderes en ingeniería y tecnología de piezas y componentes de semiconductores. Abogamos por que las empresas, las escuelas y las instituciones de investigación científica lleven a cabo conjuntamente educación vocacional y capacitación en el trabajo, promovemos activamente el modo de cooperación entre la escuela y la empresa para cultivar conjuntamente personal calificado, a través de la educación del orden entre la escuela y la empresa, la capacitación centralizada y la capacitación direccional. o la formación confiada, un gran número de personal cualificado de piezas de semiconductores, fortalecer la oferta de talento. Introduciremos activamente líderes en tecnología de ingeniería en el extranjero y talentos escasos a través de diversos medios, alentaremos a los gobiernos locales a introducir políticas de talento para la columna vertebral de la tecnología central y los empresarios líderes en el campo de los componentes semiconductores, mejoraremos constantemente el mecanismo de incentivo al talento y estimularemos la vitalidad de desarrollo industrial.

(5) Promover la vinculación de piezas y garantizar el suministro independiente.

Promover la "conexión" de piezas de la cadena de suministro basada en semiconductores y la desconexión completamente inversa de piezas, productos y equipos, fabricación, a través de la orientación del gobierno, alentar a las fábricas y fábricas de equipos nacionales a desempeñar el papel de organización y coordinación de grandes líneas de producción, colaborando con los fabricantes de piezas locales a través de JieBang 1, carreras de caballos, investigación direccional en una variedad de formas, como fortalecer la cooperación de la cadena industrial, realizar el desarrollo coordinado de mainframe y piezas básicas. Apoyar proyectos de ingeniería de equipos o fabricación de semiconductores liderados por gobiernos nacionales o locales, dar prioridad a las oportunidades de verificación de productos de piezas de semiconductores nacionales y otorgar ciertos subsidios de riesgo. Alentar a los fabricantes de maquinaria, electrónica, productos químicos y otros componentes de equipos a expandir y expandir activamente el negocio de semiconductores, sobre la base de su propia base técnica, desarrollar productos de alta gama para satisfacer las necesidades de los equipos semiconductores, consolidar y mejorar aún más el diseño del producto y mejorar la independencia. suministro de repuestos nacionales.


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