미국, 일본, 한국의 칩 분야에서의 패주 지위는 어떻게 차근차근 확립되었는가?
화웨이하이스는 2009 년 최초의 기린 칩을 선보였다. 당시 반응이 보통이었지만 기린의 비약 악장을 쳐서 매년 적지 않은 진전이 있었다. 기린 925 는 Mate7 을 이끌고 고급 진영으로 들어갔다. (윌리엄 셰익스피어, 기린, 기린, 기린, 기린, 기린, 기린, 기린) 기린 955 는 화웨이 P9 판매량이 천만 원을 돌파하는 것을 도왔다. 자체 개발한 칩이 화웨이 휴대전화가 국산 우상으로부터 이탈하는 가장 큰 무기가 되었다.
그러나 2020 년 8 월 7 일 기린 시리즈의 고급 칩은 조기 퇴역해야 했다. 여승동은 가장 선진적인 기린 990 과 기린 1000 시리즈가 15 년 9 월 이후에 생산되지 않을 것이며 화웨이 Mate40 은 기린 하이엔드 칩의 절창이 될 것이라고 밝혔다. 절판의 이유는 간단하다: 미국의 금지령으로 인해 미국은 더 이상 화웨이를 위해 일하지 않을 것이다.
타이완 반도체 매뉴팩처링 역시 발버둥친 적이 없는 것은 아니다. 세계에서 하이테크 공예를 찾기가 어렵다. 타이완 반도체 매뉴팩처링 (WHO) 는 실제로 강력한 발언권을 가지고 있으며, 몇 주 전 인텔을 제치고 세계 최대 반도체 회사가 되었다. 따라서 미국은 미국의 금지령에 직면하여 좋은 사무실을 열었지만, 미국이 한 회사의 이름을 언급하기만 하면 타이완 반도체 매뉴팩처링 임원들은 식은땀을 흘릴 수 있었다. 이 회사는 푸젠 김화입니다.
푸젠진화는 20 16 에 설립되어 메모리 분야에서 돌파를 목표로 하고 있다. 푸젠 김화는 IDM 통합 공예로 디자인 제조 패키지 모두 해야 한다. 일단 제품이 착지되면 중국 대륙의 전체 반도체 공예가 승진되고 개선될 것이다. 김화일기 투자 370 억, 대만성 2 대 공장대 연전과도 기술협력.
R&D 인원은 밤낮으로 분투한다. 설립한 지 1 년여 만에 김화는 12 인치 생산 라인을 건설하여 생산에 들어갈 준비를 했다. 자본주의의 철권을 맞이할 줄은 생각지도 못했다.
2065438+2007 65438+2007 년 미국 미광기술은 지적재산권을 훔쳤다는 이유로 즉시 김화를 공격하기 시작했고 김화도 약해지지 않았다. 양측은 각각 중국 복주와 미국 캘리포니아에서 상대방을 기소했다. 정세가 초조할 때, 오랫동안 호시탐탐 노리던 트럼프 정부는 20 18 년 10 월 29 일 전격전을 벌였다. 푸젠 김화는 실체 명단에 올라 미국 기업의 협력을 엄금했다.
금지령이 발표된 후 금화와 합작한 미국 회사 응용 자료의 R&D 지원 인원은 이날 포장 철수했고, 다른 두 미국 회사인 코레와 린범도 신속하게 합작하러 온 엔지니어를 소환했다. 더욱이 유럽의 아스맥과 일본의 도쿄 전자도 금화에 대한 장비 공급을 중단했다. 그 이유는 장비에 미국 오리지널 제품이 함유되어 있기 때문이다.
김화직원들은 외자 철수 장면을 회상하면서 "이 사람들은 단지 우리에게 작별인사를 할 시간을 주었다" 고 요약했다.
푸젠 김화공식 홈페이지 제작 진도카드는 20 18 시험편 제작일에 업데이트되지 않았고, 제품 페이지에는 직접' 페이지가 건설 중' 이라고 표시됩니다. 지난해 5 월 10 영국 파이낸셜 타임즈에 따르면 김화는 이미 자신의 공장을 임대하거나 판매하기 시작했다고 보도했다. 단 한 라운드만에 중국 스토리지 돌파의 씨앗 선수가 출발선에 쓰러졌다.
실체 명단' 은 사형통지서처럼 순식간에 기업을 지옥으로 추락시킬 수 있다. 미국의 제재의 결의와 타격의 힘으로 미국은 타이완 반도체 매뉴팩처링 핵심 부품과 핵심 기술로 뒷받침되고 있다. 마찬가지로, 타이완 반도체 매뉴팩처링 케이크를 뺏으려 했던 삼성도 다음 글을 잃었다. SMIC 는 또한' 일부 고객' 을 위한 계약을 체결하지 못할 수도 있다고 함축적으로 밝혔다.
왜 이 회사들은 미국의' 역비늘' 을 만지려 하지 않는가? 반도체 분야에서 미국은 정말로 천하를 독차지하는가? 사실 그렇지 않습니다.
미국 반도체 산업의 생산액은 전 세계 47% 정도를 차지하지만 양적으로는 절대적인 우세에 있다. 그러나 한, 유럽, 일, 중국, 대만성, 중국 대륙 등' 강인' 도 각각 장점이 있어 미국과의 격차는 결코 넘을 수 없는 격차가 아니다.
예를 들어 한국은 메모리 칩 분야에서 압도적인 우위를 점하고 있으며 생산액은 6543.8+0500 억 달러, 쌍강 (삼성과 하이릭스) 은 65% 의 시장을 차지하고 있다.
유럽 아날로그 칩 분야에는 트로이카 (영비링, 의법반도체, 은지포) 가 있어 1980 년대부터 지금까지 전 세계 20 위권 밖으로 떨어진 적이 없다.
일본은 독특한 이미지 인식 칩을 가지고 있을 뿐만 아니라 신월일립을 비롯한 여러 회사들도 전 세계 반도체의 상류 재료를 확고히 장악하고 있다.
중국 대만성은 칩 대용 분야에서 미국보다 한 수 더 뛰어나 천억 달러 수준에 이르렀다. 타이완 반도체 매뉴팩처링 및 UMC 는 60% 를 차지하고 있으며, Sunmoon 을 비롯한 패키징 테스트 대체 공장도 시장의 50% 를 점유할 수 있습니다.
방대한 하류 시장에 의지하여, 중국 대륙 칩 설계 분야는 최근 몇 년 동안 급속히 발전하였다. 세계 10 대 칩 디자인 거물인 화웨이하이스가 탄생했을 뿐만 아니라 전체 칩 디자인 규모도 세계 2 위다.
장부 실력으로 볼 때, 이 회사들은 심지어 칩 업계를 미국화로 만들어 미국 칩이 없는 휴대전화를 공동으로 만들 수도 있다. 하지만 미국 5 15 는 금지되어 있지만 실력 있는 사람은 모두 따라가지 못한다.
초다강' 국면은 마치' 종이호랑이' 처럼 보인다. 미국의 패권 아래 많은 반도체 제조사들이 분열되어 다스리는 것은 현재의' 진실' 일 수 있다. 모두가 두려워하는 것은 사실 미국이 쥐고 있는 두 개의 칼, 즉 칩 장비와 디자인 도구이다. 이 두 칼은 일본의 재료와 함께 미일 반도체의 강력한 세 장의 카드, 즉 장비, 도구, 재료를 구성한다.
그렇다면 미일이 손에 쥐고 있는 이 세 자루의 칼은 뭐가 무서울까요? 어떻게 해야만 실력이 강한 과학기술 거물을 사로잡을 수 있습니까? 이런 답을 이해해야만 화웨이의 출로를 이해할 수 있다.
첫째, 장비: 칩으로 만든 외부 뇌.
일반 업종에 있어서, 설비상은 삽을 파는 사람이고, 기본적으로 돈을 내면 끝이다. 반도체 설비상은 다르다. 삽을 파는 설비뿐만 아니라 뇌를 파는 전정 서비스를 제공하는 것은 칩 제조사의 외뇌라고 할 수 있다.
칩 제조 원가가 높아서 수율을 90% 정도로만 조절해야 적자가 나지 않는다. 하지만 칩 제조는 1000 개의 공정으로 시작되며, 이로 인해 각 단계의 합격률이 99% 인 경우에도 0.9*0.9 의 여러 축적으로 인해 최종 수율이 0 에 가까워진다는 것을 알아야 한다. 따라서 손해를 보지 않기 위해서는 각 단계의 합격률이 99.99%, 심지어 99.999% 이상으로 통제되어야 한다.
이런 상황에 도달하기 위해서는 설비의 복잡성이 매우 높다. 현재 가장 진보된 EUV 리소그래피기의 경우 단일 장비에는 10 만 개 이상의 부품, 4 만 개의 볼트, 3000 개 이상의 선이 있습니다. 호스만 합치면 길이가 2 킬로미터이다. 이렇게 방대한 설비는 무게가 180 톤에 달하며 한 번에 40 개의 컨테이너, 트럭 20 대, 화물선 3 척이 필요하다.
더 중요한 것은, 설비를 사와도 그것을 접고 전원에 꽂는 것이 TV 냉장고처럼 간단하지 않다는 것이다. (알버트 아인슈타인, 장비명언) 일반적으로 고정밀 리소그래피 기계를 디버깅하고 조립하는 데 1 년이 걸립니다. 부품 조립, 매개변수 설정, 모듈 디버깅, 나사의 느슨함, 외부 온도는 생산 효과에 영향을 줍니다. 1 마일 떨어진 곳에 지하철이 지나도 대부분의 설비는 집단적으로 실패할 것이다.
이것은 또한 모든 정밀 기기의 "통병" 이다. 예를 들어, 10 년 전 베이징대 12 고정밀 실험실 가치 4 억원의 기구가 갑자기 고장이 났다. 지하 1 3.5m 의 베이징 4 호선이 북경대학교 동문을 통과해1헤르츠에서/KLOC-0 까지 발생했기 때문이다.
따라서 반도체 제조 장비가 일정 기간 가동될 때마다 현장 조정을 위해 전문 공장 서비스 직원에게 연락해야 합니다. 네덜란드 광각기의 거물인 아스맥 아스맥은 광학 설비를 교체하고자 하는 고객이 있었다. 당시 아스메르의 엔지니어들이 출국할 수 없었기 때문에, 그들은 고객 중 우수한 직원을 회사에 초청하여 공부하게 했다. 개별 부품을 교체하는 기술을 익히는 데 거의 두 달이 걸렸다.
이에 따라 아스메르와 응용재료 등 반도체 거물들은 장비를 팔았을 뿐만 아니라 중국에 약 2,000 명의 방대한 지원팀을 설립했다. 이 중 응용재료의 두 번째로 큰 수입은 서비스로 수입의 25% 이상을 차지하며 꾸준히 성장하고 있다.
설비 공장의 무서운 점은' 세대 설비, 세대 기술, 세대 제품' 을 통해 공장의 제조 공정을 결정할 뿐만 아니라 애프터서비스를 통해 공장을 손에 단단히 쥐고 있다는 점이다. 기술이 갈수록 정교해짐에 따라 설비 제조업체의 발언권이 더욱 높아졌다.
설비 제조업체의 실력은 이윤에 있어서 뚜렷하게 드러날 수 있다. 5 년 동안 칩 제조업체의 헤드 효과는 점점 더 두드러지고 있지만 업스트림 장비 제조업체의 순이익률은 크게 상승했다. 범림이익률은 12% 에서 22% 로, 응용재료는 14% 에서/Kloc-0 으로 상승했다. 공장을 대신하여 고객에게 가게를 괴롭히라고 하는 것은 전혀 존재하지 않는다.
이 때문에 미국은 60 년 동안 장비 분야에서의 절대적인 지배력을 확보하기 위해 여러 가지 수단을 사용해 왔다.
20 19 세계 최고의 반도체 장비 제조업체 순위에 따르면 세계 5 대 반도체 장비 제조업체의 업계 매출은 전 세계 58% 를 차지하고 있습니다. 그 중 미국은 3 석을 차지했다. 다른 두 석, 하나는 일본의 도쿄 전자이고, 다른 하나는 네덜란드의 아스마이인데, 공교롭게도 미국의 지지를 받았다.
특히 응용 재료 회사 (AMAT), 범림회사 (린), 코리사 (KLA) 는 모두 깊은 기초를 가진 미국 기업이다.
이 가운데 판린은 에칭 기계의 시장 점유율이 50% 에 달한다. 응용재료는 에칭 기계 분야에서 임범과 가을색을 똑같이 나눌 뿐만 아니라 이온 주입, 화학연마 등 하위 설비 코너에서도 반벽강산, 심지어 70% 까지 차지하고 있다. 코리는 반도체 프런트 엔드 테스트 장비 분야에서 50% 이상의 시장 점유율을 차지하고 있으며 코팅 측정 장비 시장 점유율은 98% 에 달한다.
광각기 거물인 아스맥은 네덜란드 기업처럼 보이지만 실제로는 미국 마음을 가지고 있다. 일찍이 2000 년경, 리소그래피 시장은 여전히 DUV (짙은 자외선) 리소그래피 단계에 있었고, 일본 니콘이 진정한 패주였다. 그러나, EUV 단계에서, 니콘은 미국에 의해 탈락되었다.
그 이유는 간단합니다. EUV 기술이 절정에 다다랐다. 전통적인 DUV 에서 EUV 로의 비약은 광원이 193nm 에서 13.5nm 으로 급격히 줄어든다는 것을 의미한다. 이를 위해서는 20KW 의 레이저가 초당 5 만 회의 주파수로 20 미크론의 주석 방울을 폭격하고 액체 주석을 플라즈마로 증발시켜야 한다. 이것은 탁구공이 허리케인 속에서 초당 5 만 번의 주파수로 파리 한 마리를 두 번 치게 하는 것과 같다.
당시 세계에서 가장 진보한 EUV R&D 기관은 인텔과 미국 에너지부가 이끄는 EUV 유한책임회사 연합이었다. 에너지부 산하에는 모토로라, AMD, IBM, 3 개 국립연구소가 있어 미국 과학 연구의 정수를 모은 것으로 볼 수 있다. EUVLLC 연합에 가입해야만 EUV 로 가는 비행기표를 받을 수 있다고 할 수 있습니다.
당시 미국은 일본 반도체를 적으로 여겨 일본 니콘의 입맹 요청을 자연스럽게 거절했고, 아스메르는 부품의 55% 를 미국 공급업체로부터 구매하여 정기 심사를 받기로 약속했다. 이제야 미국에 진출한 게임으로, 후기의 쇼에서' 황제의 꽃' 으로 바뀌었다.
미국은 Asme 의 대문을 열었을 뿐만 아니라 아스메르가 미국 최고의 마스크기술회사인 실리콘 밸리 그룹, 미국 리소그래피 테스트 및 솔루션 업체 Brion, 미국 최고의 자외선 소스 회사인 Cymer 등을 인수할 수 있는 큰 선물을 보냈다. 아스맥의 기술 심장과 R&D 의 몸에는 성조기의 낙인이 찍혀 있다. 이것은 미국이 결정한 것이 아니다.
일찍이 도쿄전자는 미국 반도체의 원조 선동의 설비 대리상일 뿐, 나중에 미국 Thermco 와 합작하여 반도체 설비를 생산했다. 도쿄 전자는 1988 까지 일본 단독 자본 회사가 되었지만 미국 회사의 피도 흐르고 있다.
그래서 20 19 년 6 월, 미국 1 차 금지령에 직면하여 도쿄 전자는 "우리는 금지 및 적용 자료, 임범과 장사를 하는 중국 고객과 장사를 하지 않을 것" 이라고 말했다.
지금까지 미국은 다년간의' 시간 축적' 과 초정밀' 기술' 에 힘입어 장비 분야에서 확고한 주도권을 형성했다. 그러나 시간이나 기술이든 후자가 단번에 이룰 수 있는 것은 아니다.
둘째, 에다 (디자인 소프트웨어): 생태 네트워크 효과에 따른 "금줄"
장비가 칩 생산의 칼이라면, EDA 는 의심할 여지 없이 칩 디자인의' 금줄' 이다. 치명적이지는 않지만 손오공이 손발을 묶고 시전 할 곳이 없다.
EDA 의' 금줄' 은 세 부분으로 나뉜다. 첫째, 칩 디자이너의' PS 소프트웨어+소재 라이브러리' 로, 칩 디자인을 수십 년 전 도면에 그려진 육체노동에서 소프트웨어 중' 재료 배열 조합+노크 코드' 의 정신노동으로 바꿀 수 있다. 그리고 손톱 덮개 크기의 칩만 있고, 수십억 개의 트랜지스터도 있다. 이런 공사량은 EDA 없이는 전혀 불가능하다.
20 년 전 인텔 펜티엄 프로세서 회로도의 한 구석에서 현재 트랜지스터 밀도가 1000 배 이상 증가했습니다.
둘째, EDA 의 신비는 풍부한 IP 라이브러리에 있다. 자주 사용하는 기능은 디자인 회사가 재설계할 필요 없이 직접 호출할 수 있는 모듈로 표준화됩니다. 칩 디자인이 주방장의 요리라면 소프트웨어는 주방장이고 IP 는 재료 가방입니다.
사실, EDA 거물들은 종종 IP 독점의 혜택을 받는다. 예를 들어 Cadence 는 아날로그 회로 IP 를 많이 가지고 있으며 아날로그 및 혼합 신호 회로 설계의 왕이기도 합니다. Synopsys 의 IP 라이브러리는 DC 합성과 PT 타이밍 분석에 더 관심이 많기 때문에 Synopsys 는 디지털 칩 분야의 선두주자입니다.
세계 3 위 IP 회사 중 EDA 는 총 시장 점유율이 24. 1% 인 두 곳을 차지하고 있습니다. 신사기술년 매출에서 IP 승인은 EDA 에 버금가는 두 번째로 큰 사업이다. (윌리엄 셰익스피어, IP, IP, IP, IP, IP, IP, IP)
EDA 의 또 다른 중요한 기능은 시뮬레이션, 즉 설계에 도움이 되는 칩이 부족한 부분을 조사하는 것입니다. 결국 한 편의 영화 (시험 생산) 의 비용은 수백만 달러에 달하며, 한 소규모 디자인 회사의 반년 이윤에 해당한다. 업계에서 널리 전해지는 말: 디자인은 시뮬레이션되지 않고 두 줄의 눈물이 난다.
캘리포니아 대학교의 한 교수의 통계에 따르면 20 1 1 SoC 의 설계 비용은 약 4000 만 달러이지만 EDA 가 없으면 설계 비용이 77 억 달러로 치솟아 200 배 가까이 증가할 것으로 전망된다.
따라서 EDA 는 반도체의 최고 수준이라고 불린다. 전 세계 생산액은 100 억 달러에 불과하지만 전 세계 5000 여억의 집적 회로 시장과 수조의 전자 산업 발전에 영향을 미칠 수 있습니다.
EDA 는 이렇게 효율적이고 사용하기 쉬우니, 그렇다면 자주는 국내에서의 지위가 어떻습니까? 아쉽게도 운영 체제보다 더 어색하다.
중국 최대 EDA 제조업체인 화대는 9 일 전 세계 점유율이 거의 65,438+0% 에 달했고, 신사기술 (신사기술), 케이던스 (던카이전자), 멘토그래픽 (밍따오 기술, 2065,438+06 년 지멘스에 인수됨) 의 시장 점유율이 초과되었다.
이로 인해 중국 칩 디자인 세계 2 위가 됐지만 칩 디자인은 미국의 지휘 아래' 도구 위기' 에 직면할 것으로 예상되며, 교묘한 부녀자는 쌀이 없는 밥을 짓기 어렵다. 그런데, 소프트웨어가 이미 지불된 이상, 오래된 버전은 사용할 수 없나요?
애석하게도 할 수 없다.
EDA 업체, IP 업체, 세대 공장이 내장되어 있는 생태 네트워크가 있기 때문이다. EDA 는 지속적으로 업데이트됩니다. 새 버전은 업데이트된 IP 라이브러리 및 PDK 파일에 해당합니다. PDK 는 칩 공정의 전류, 전압, 재료, 공정 등의 매개변수를 포함하는 프로세스 설계 패키지로서 대리 생산에 필요한 데이터입니다. 새로운 EDA, 새로운 IP, 신기술은 서로 촉진하고 융합한다.
따라서 오래된 소프트웨어를 사용하면 곳곳에서' 단절' 할 수 있다. 디자인 시 최신 디자인 IP 라이브러리를 얻을 수 없고, 대체공장을 찾을 때 최신 EDA 와 PDK 를 받을 수 없다. 오랜 기간 동안 기술은 점점 뒤쳐지고 파트너는 점점 줄어들고 있습니다. (윌리엄 셰익스피어, 기술, 기술, 기술, 기술, 기술, 기술, 기술, 기술, 기술) 하지만 EDA 는 단지 0 10 1 코드일 뿐이니까, 해독팀 전문가를 찾는 게 좋지 않을까요?
애석하게도 이것은 거의 불가능하다.
각 EDA 소프트웨어에는 Flexlm 암호화 소프트웨어가 내장되어 있어 호스트 번호, 장치 하드 드라이브, 네트워크 카드, 사용 날짜 등의 정보를 포함하여 EDA 와 설치된 장치를 일일이 잠글 수 있습니다. Flexlm 의 키 길이는 239 비트이므로 폭력적으로 해독하기 어렵다. 인텔의 고성능 CPU 로 해독하면 약 4000 핵 해가 소요됩니다. 즉, 40 코어 CPU 를 사용하려면 1000 년이 필요합니다.
물론 분산 방식으로 CPU 수를 계속 늘리고 시간을 줄일 수도 있습니다. 하지만 해독이 성공해도 완전히 새로운 IP 라이브러리 입구까지 EDA 공급업체가' 수정 시간, 파일 크기, IP 출처 확인' 을 통해 재검증한 후 거절당할 수 있습니다. 100 년 동안 지하 터널을 파다가 석두 한 조각에 부딪히는 시큼한 느낌이 들었다.
해독 효과는 분명하지 않고 우리나라 지적재산권 보호의 태도와도 상충된다. 그래서 화대 9 일 같은 회사에 의지해 자신을 발전시켜야 한다. 그럼 이 출구는 얼마나 넓습니까? 사실 간단한 소프트웨어 세트를 쓰는 것은 어렵지 않다. 핵심은 풍부한 IP, PDK 및 상류 및 하류 산업의 지원이 필요하다는 것입니다. 단일 돌파구가 반드시 효과가 있는 것은 아니며 군단의 전면적인 돌파가 필요하다는 것은 하루아침에 실현될 수 있는 것이 아니다.
셋째, 재료: 장인 정신의 마지막 요새
20 19 년, 한일 충돌, 쌍방이 모두 뻣뻣하다. 그러나 일본에서 한국의 반도체 재료 몇 가지를 차단한 지 얼마 되지 않아 한국 삼성의 수장인 이재용 () 가 일본으로 날아와 양보를 요구했다. 나중에 그는 벨기에와 대만성에 가서 우회하여 주식을 사거나 모으려고 했다.
한국도 반도체 강국, 삼성은 디자인 제조 분야의 거물이지만 수억 달러 소재 앞에서는 어색해 보이는 게 이치로 볼 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체)
소재가 정말 그렇게 어렵나요? 사실 반도체 원료는 매우 풍부하다. 예를 들면 실리콘은 모두 지구의 모래를 사용한다. 그러나 반도체의' 재료의 자유' 를 실현하는 것은 쉽지 않다.' 순도' 와' 레시피' 두 개의 맥을 뚫어야 한다.
순결은 끝이 없는 길이다. 우리나라는 이미 자체 생산된 광전지 실리콘을 달성했는데, 일반적인 순도는 6-89, 즉 99.999999% 이지만 반도체 실리콘의 순도는 1 1 9 로 여전히 높아지고 있다. 소수점 뒤의 3 ~ 5 자리 이상은 불순물 함량 차이 1000 ~ 65438+ 백만 배를 나타냅니다.
이 격차는 얼마나 큰가요? 광전지 실리콘에 함유된 불순물이 운동장에 모래 한 통을 뿌리는 것과 같다고 가정해 봅시다. 그렇다면 반도체 실리콘의 요구는 축구장 두 개 정도의 면적이 모래 한 알만 수용할 수 있다는 것이다.
그렇다면 왜 불순물 함량이 이렇게 낮아져야 할까요? 원자의 크기가110NM 밖에 없기 때문에 실리콘 칩에 몇 개의 원자의 불순물만 나타나더라도 회로 채널을 완전히 차단하여 칩의 국부적인 고장을 초래할 수 있다. 불순물 함량이 높으면 실리콘 원자에 섞여 실리콘의 원자 배열 구조를 직접 바꿔 실리콘의 전도성을 완전히 바꿀 수도 있다.
에칭 된 실리콘 표면과 주석 입자는 피라미드 뒤에서 떠오르는 달과 같습니다.
이런 순수함을 이루기 위해서는 과학과 기술의 완벽한 결합이 필요하다.
한편으로는 많은 기초 과학 기구가 필요하다. 예를 들어, 재료 생산 과정에서 장비 자체에는 순도에 영향을 미치는 금속 원자 침투가 있으므로 지속적인 개선이 필요합니다. 순도도 확인하기가 어렵습니다. 특수 가스와 마찬가지로 1 억의 불순물 에너지급 (PPB 에너지급) 을 탐지하는 특수 기구가 필요하다. 이 난이도를 달성하기 위해서는 반도체 회사뿐만 아니라 올림파스 등 광학 회사의 도움도 필요하다.
반면에 실험실에서 공장 작업장까지 공예 축적이 필요하다. 재료 제조는 생산 설비에 대한 요구가 높을 뿐만 아니라 공장의 패드, 걸레는 모두 고급 전용 용품이다. 그리고 생산공장의 온습도 차이도 재료의 순도에 영향을 미치기 때문에 반복적으로 시도해야만 표준에 달할 수 있다.
순도가 높은 것은 첫 번째 단계일 뿐, 복합 재료 (예: 리소그래피) 의 구성이야말로 넘을 수 없는 격차이다. 순도' 가 예술과학이라면' 레시피' 는 현학과학이다.
사실 정화든 구성이든 기본 이론 원리와 기술은 어렵지 않다. 그러나 최상의 효과를 얻기 위해 재료 선택, 코디를 어떻게 하느냐는 경험 법칙에 크게 의존해야 하는데, 업계에서는 흔히' 비결' 이라고 불린다.
같은 재질, 비율마다 다른 효과가 있을 수 있습니다. 우리가 빨강, 노랑, 파랑으로 코디하는 것처럼 비율마다 다른 색깔을 얻을 수 있다. 같은 레시피, 같은 공예, 습도, 온도, 심지어 조명 아래서도 다르거나 심원한 효과가 있을 수 있다.
물질 효과에 영향을 미치는 이러한 매개변수는 정확한 계산을 통해 얻을 수 없으며 실험실과 작업장에서 한 번만 준비, 실험, 관찰, 기록 및 개선할 수 있습니다. 때로는 10% 의 승진을 얻는 데 몇 년이 걸릴 수 있습니다. 그러나 이 10% 의 증가폭은 수백 억 달러의 시장만 차지하지만 조 달러의 반도체 산업에 영향을 미쳤다.
따라서 정화든 레시피든, 실제로 필요한 것은 오랜 인내 대기와 극도의 집중이다. 이것은 일본 초밥의 신을 생각나게 한다. 그는 평생 초밥만 만들고, 제자는 수건을 짜기만 하면 5 년 동안 연습할 수 있다. 생활에서는 이런 끈기가 좀 진부해 보이지만 재료 분야에서 가장 잘 하는 것은 일본 회사다.
SEMI 에 따르면 20 19 년 일본 기업은 전 세계 반도체 재료 시장의 66% 를 차지했다. 19 개 주재 중 일본은 14 종으로 시장 점유율이 50% 를 넘었다. 생산액의 2/3 을 차지하는 실리콘, 리소그래피, 전자특수가스, 마스크젤 4 대 핵심 소재 분야에서 일본은 총량의 70% 를 차지한다. 최신 세대의 EUV 리소그래피 분야에서 세 개의 일본 회사가 업계 내 특허의 80% 이상을 출원했다.
일본은 물질 생산 능력에서 우위를 점하고 서비스로 고객을 묶어 죽였다.
많은 반도체 재료는 매우 강한 부식성과 독성을 가지고 있다. 한 특수 가스 공급업체는 일단 가스가 누출되면 단 한 병만으로도 샤먼 전체의 인구를 없앨 수 있다고 묘사했다. 따라서 칩 제조업체는 자재 운송, 보관, 테스트를' 친정' 의 재료 공급업체에게만 전달할 수 있습니다.
반면에 재료는 작지만 기능이 강하다. 반도체 제조에서 수만 위안의 재료가 표준에 미치지 못하고 생산 라인에서 수십억 개의 제품이 대부분 폐기되기 때문에 제조업자들은 인증을 받고 장기적으로 협력하는 공급업체만 선택할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 새 플레이어는 상에 오를 기회가 거의 없다.
재료 회사의 경우 다운스트림에 더 많이 사용할수록 더 많은 피드백을 받게 되고, 더 많은 사례 지원과 더 많은 검증 기회를 통해 프로세스를 업그레이드하고 비율을 높여 추격자와의 격차를 더욱 넓힐 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 후자의 경우, 경영 상황은 한 마디로 형용할 수 있다. 한 걸음도 따라잡을 수 없고, 모든 단계는 헛수고이다.
일본이 이 성과를 거둘 수 있었던 것은 사실 일본의' 성상관리' 벼성화부가 1980 년대 기획한 방향과 불가분의 관계에 있다. 유럽과 미 선진국이 기술 양도를 꺼리는 조건 하에서 일본인은 다른 선택의 여지가 없다. 자신의 고유한' 개량 특성' 을 발양할 수밖에 없다. 각종 기업은 각자의 전문 분야에서 철저하고, 기술은 세계 어느 나라 못지않게 최고를 달성해야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 과학명언)
이런 장인 정신은 일본이 미국에 항미할 수 있게 하여 소규모 재료 분야의 패주가 되었다.
넷째, 어디서 돌파합니까?
우리가 산업 연구를 할 때, 중국은 미국의 압력으로 인해 무한한 궁지로 거슬러 올라가는 것처럼 보인다는 강한 느낌을 받았다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 산업명언) (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 산업명언
칩의 목을 발견한 후, 우리는 칩 디자인 분야에서 부상한 화웨이하이스를 발견했지만, 나중에는 대행 분야에서도 돌파가 필요하다는 것을 알게 되었다. SMIC 는 칩을 공격하는 대공 제조에서 설비 부분에서 돌파구가 필요하다는 것을 발견했다. 중위 회사와 북방 화창 반격 설비는 수확이 있을 때 설비의 핵심 부위가 기절된 것을 발견했다. 부품도 진전을 이루었을 때 칩 재료가 여전히 목에 걸려 있는 것을 발견했다.
우리가 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음
돌이켜 보면, 1703 년에 설립된 현대 이진이 없다면 200 년 후의 기계언어는 불가능하다. 1874 년 브라운이 발견한 물리적 정류 효과가 없었다면 반세기 이상 트랜지스터의 발명과 응용은 없었을 것이다. 플라즈마 물리와 기체 화학은 에칭 기계 등 핵심 장비의 필수 기초이다.
미국 대학 중 글로벌 물리학 부문 상위 10 위 7 곳, 글로벌 수학 6 곳, 글로벌 재료 학과 5 곳. 기초과학의 강력한 지배력이 미국 반도체 회사의 힘의 원천이 되었다.
기초학과가 강한 뒤에는 1957 이 세운 미국 기초학과 지원체계인 고교 기초학과 재정 지원이 있다. 슈퍼 기술 프로젝트를 통해 응용 프로그램 착륙을 선도하다.
미국과 소련이 패권을 다투는 동안, 소련은 세계 최초의 인공위성을 발사하여 미국의 통치자를 자극했으며, 이는 미국 과학 기술 발전의 중요한 전환점이 되었다.
한편,' 미국의 선두' 를 유지하기 위해 정부는 연구기관에 직접 돈을 보내기 시작했다. 미국 국립과학재단 (NSF) 이 대학 기초연구에 지원한 자금이 1955 년 700 만 달러에서 1968 년 2 억 달러로 치솟았다. 20 18 년 동안 NSF 는 기초 연구에 최대 42 억 달러를 지출했습니다. 50 년간의 기초 연구 경비는 미국 연방정부의 절반이다.
특히 NSF 는 매년 수천 명의 기초학과 대학원생에게 장학금을 지급하며 그중 42 명의 노벨상 수상자가 탄생했다.
한편 미국은 슈퍼프로젝트를 내놓아 R&D 성과를 착지시켰다. 1958 년 미국 항공우주국이 설립되어 인류의 과학기술 한계에 도전하는 아폴로 달 착륙과 우주왕복선 계획이 시작되었다.
250 만 개의 부품이 필요한 우주 왕복선을 연구하는 과정에서 (대조적으로, 리소그래피 기계에는 약 654.38+ 만 개의 부품이 있고, 차 한 대에는 654.38+ 10 만 개 이상의 부품만 있음) 수많은 최첨단 기술이 자신의 위치를 찾았습니다. 당시' 냉문' 의 첨단 기술들은 조건이 성숙할 때 킬러급 민간제품 (예: 인공심장, 우주왕복선 부품으로 탄생한 적외선 카메라) 으로 바뀌었다.
우주 왕복선의 기술 유출은 결코 고례가 아니다. 병원 MRI 장비에 사용되는 초전도 자석은 미국 입자 가속기' Tevatron' 의 연구개발에서 탄생했다. 미국의 슈퍼테크놀로지 프로젝트는 기초학과 성취의 실험전, 훈련장, 민간전환천이 되었다.
사실, 기초 연구를 통해 원천 기술을 파악한 다음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 한 걸음 왕후는 장상이 오히려 씨를 가질 것이다. 국내 대체 상향 돌파' 의 끝없는 함정을 피하고' 기초 연구 하향 유출' 을 실현하다.
사실 일본도 우리가 직면한 어려움과 억압을 겪었다.
1980 년대 말 미국은 일본의 반도체 산업에 기습 공격을 가했다. 정치적 봉쇄, 상업적 억압, 관세 압박은 특히 일본의 반도체 산업을 압박하기 위해' 새로운 동생' 한국을 육성했다. 몇 년 만에 일본은 세계 1 위 반도체 강국의 왕좌에서 떨어졌다. 일본 반도체가 자랑하는 세 가지 기종인 파나소닉, 도시바, 후지쯔의 반도체 부문이 잇따라 판매되고 있다.
미국의 억압에 직면하여 일본은 하이테크 재료 진출을 선택하고, 시간을 들여 공간을 바꾸고, 장인심으로 자신감을 바꾼다.
1989 년 한국이 메모리 칩에 보조금을 지급하고 일본 통상산업성은 투자 16 억 엔의' 실리콘 고분자 재료 개발 기본 계획' 을 제정해 신월화학을 비롯한 실리콘 기업에 보조금을 지급하는 데 주력했다.
1995 년 한국에서 제 2 차 저장가격전을 앞두고 일본 도쿄 화영 (Tok) 이 KrF 리소그래피의 상용화를 실현하여 미국에서 10 년 이상의 IBM 독점을 깨뜨렸고, 이후 5 년 동안
삼성은 2005 년 메모리 칩 선두에 올랐고, 일본 활판 인쇄주식회사는 미국 듀폰사의 광마스크 업무를 765,438+0 억 엔으로 인수하여 광마스크 선두가 됐다.
한국이 전력을 다해 생산능력을 확대하고 다른 하류 반도체 공장과 전쟁을 벌인 날 일본은 재료 패권의 왕좌에 올랐다. 겉보기에 우세해 보이는 미국인의 손에서 강경하게 패권의 검을 빼앗았다.
하지만 일본의 성공은 상류 전쟁터를 바꿨기 때문일까? 분명히 아닙니다. 지난 30 년 동안 일본은 3 대 자연과학 분야에서 16 개의 노벨상을 수상했고, 그 중 6 개는 화학 분야에 있었고, 이것이 바로 일본의 부상의 탄탄한 토대였다.
중국의 기초 연구는 어떻습니까? 20 18 년, 우리나라 기초연구지출은 연간 R&D 총지출의 5% 에 불과하며 10 년 만에 가장 높았다. 같은 기간 미국 기초연구 비율은 17%, 일본은 12% 였다. 국내 각종 학교 포럼에는 후배 후배를 기초학과에서 금융컴퓨터 등 응용학과로 옮길 것을 촉구하는 게시물이 속출하고 있다.
그래서 어떤 사람들은 Lu jiazui 가 Zhang Jiang 보다 집적 회로를 더 잘 알고 있다고 웃는다.
지난 7 월 중과원 90 여 명이 단체로 이직한 신화 한 명이 폭발했다. 물론, 모든 사람은 직업을 선택할 자유가 있지만, 모든 사람이 선택을 하는 이유에 대해 경고해야 한다. (존 F. 케네디, 일명언) 기초학과 연구의 주기가 길고, 전환이 약하고, 수익이 낮아 연구원들이 집값이 오르고, 수백억 이윤 앞에서 창백하고 무력해 보인다.
임 씨는 과거 국가 발전공업의 정책은 돈을 쓰는 것이었고, 돈을 써도 소용없다고 한탄했다. 우리나라는 다리 수리, 도로 수리, 집 짓는 데 익숙해져 있습니다 ... 돈만 쓰면 됩니다. 하지만 칩은 돈을 쓸 수 없다. 수학자, 물리학자, 화학자들은 타격을 받아야 합니다 ...
64 년 전, 미국은 소련이 발사한 위성에 의해 깨어났다. "단기 대항" 과 동시에 미국인들은 "장기 혁신" 을 양조하여 많은 분야에서 돌파구를 열고 선두를 달리고 있다. 오늘날, 금지령도 우리를 깨웠다. 중국의 많은 업종은 표면적인 크기일 뿐, 시급한 것은 뼈속 실력이다.
이러한 위기의 고통은 항상 유감스럽다. 지난 수십 년 동안 낙후되면 매를 맞는 현실은 다음 시대를 이기려면 기초기술능력에서 혁신과 돌파구를 달성해야 한다는 사실을 거듭 일깨워 주었다.