Дальнейшее развитие литографических технологий требует вложения колоссальных средств, и мы видим, что всё большее количество разработчиков опирается на услуги специализированных производителей микросхем. Отделившись от AMD, компания Globalfoundries неплохо развивается в качестве независимого контрактного производителя. Дефицит мощностей TSMC в какой-то мере доказывает, что спрос на услуги таких фабрик весьма высок.
реклама
Intel и Samsung – одни из немногих, кто производит собственные процессоры на своих же фабриках. Но даже Intel вынуждена была стать акционером холдинга ASML, чтобы получить необходимое для освоения новых литографических технологий оборудование. В интервью ресурсу BusinessWeek глава Intel рассказал, сколько стоит строительство фабрики по производству микросхем в наши дни. Если в середине прошлого десятилетия можно было уложиться в $3 млрд., то теперь это удовольствие стоит не менее $5 млрд.
Однако, это ещё не все расходы. Чтобы поддерживать фабрику в актуальном состоянии и развивать производство, нужно ежегодно получать от неё $8-10 млрд. выручки. В мире строится всё меньше фабрик, производители сталкиваются не только с финансовыми трудностями, но и с технологическими. Пол Отеллини также пояснил, что считает США страной с благоприятными условиями для строительства фабрик.
Железный бизнес. Как открыть металло производство ? Как заработать на металле
Источник: overclockers.ru
Оборудование для производства чипов
(мировой рынок)
12 апреля 2023 года отраслевая ассоциация SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) обнародовала результаты исследования мирового рынка оборудования для производства полупроводниковой продукции.
Сообщается, что по итогам 2022 года затраты в обозначенном сегменте достигли $107,64 млрд, что является абсолютным рекордом. Для сравнения: годом ранее расходы равнялись $102,64 млрд. Таким образом, рост оказался на уровне 5%.
Третий год подряд Китай остаётся лидером по закупкам оборудования для изготовления полупроводниковых изделий. Затраты на рынке КНР в 2022 году составили $28,27 млрд против $29,62 млрд в 2021-м. Таким образом, зафиксирован спад в размере 5%, что отчасти объясняется ограничениями в связи с пандемией COVID-19.
На втором месте в рейтинге крупнейших стран — закупщиков оборудования находится Тайвань с результатом в $26,82 млрд. Это приблизительно на 8% больше по сравнению с 2021 годом, когда расходы равнялись $24,94 млрд. Замыкает тройку Корея с показателем около $21,51 млрд, что на 14% меньше по сравнению с результатом за 2021 год, когда затраты оценивались в $24,98 млрд.
Завод микросхем! ИЩЕМ КОМПЛЕКТУЮЩИЕ | Бизнес с Китаем.
В список SEMI также входит Северная Америка с затратами приблизительно $10,48 млрд по итогам 2022 года. Это на 38% больше по сравнению с предыдущим годом, когда расходы составляли $7,61 млрд. Далее идёт Япония — $8,35 млрд против $7,8 млрд в 2021 году (плюс 7%). В Европе рост составил 93% — с $3,25 млрд до $6,28 млрд.
Все другие регионы вмести взятые в 2022 году потратили на оборудование для производства полупроводниковой продукции примерно $5,95 млрд. Это на 34% больше по сравнению с 2021 годом, когда затраты оценивались в $4,44 млрд.
Рост глобального рынка на 8%
Мировой рынок оборудования для производства полупроводниковых чипов в 2022 году достиг объёма приблизительно $98 млрд, увеличившись на 8% по сравнению с предыдущим годом. Об этом говорится в отчёте отраслевой ассоциации SEMI, представленном 21 марта 2023-го.
Темпы расширения отрасли резко снизились по сравнению с 2021 годом, когда было зафиксировано увеличение поставок на 43% в денежном исчислении. В 2020-м, как отмечается, рост также был выше — приблизительно 15%. Наблюдающаяся тенденция связана с ослаблением спроса на полупроводниковую продукцию в условиях сложившейся макроэкономической обстановки. Кроме того, фиксируется накопление запасов потребительской техники, мобильных устройств и другой электроники.
Темпы расширения отрасли резко снизились по сравнению с 2021 годом
Крупнейшими регионами в плане затрат на производственное оборудование по выпуску микрочипов названы Тайвань, Южная Корея, Китай и Северная Америка. При этом развитие рынка в КНР затруднено в связи с жёсткими американскими санкциями, запрещающими использование зарубежных технологий.
Несмотря на кризис, как отмечает SEMI, существуют несколько стимулирующих факторов, способствующих увеличению спроса на полупроводниковые изделия в глобальном масштабе. Это растущая потребность в чипах для автомобильных систем, платформ высокопроизводительных вычислений (HPC) и других передовых решений.
Как отмечает Ассоциация полупроводниковой промышленности (SIA), если отвлечься от краткосрочных колебаний спроса и рассмотреть долгосрочную тенденцию, полупроводниковая промышленность в целом демонстрирует устойчивый рост в течение более чем 20 лет. В 2022-м общие затраты достигли $573,5 млрд. Для сравнения: в 2021 году объём отрасли оценивался в $139 млрд. За тот же период продажи полупроводниковых изделий увеличились на 290%, что отражает возросший спрос на чипы во всех сегментах мировой экономики. [2]
2021: Рынок оборудования для производства чипов за год взлетел на 44%
В 2021 году производители чипов потратили на оборудование для своих заводов в общей сложности $102,6 млрд, что на 44% больше, чем годом ранее, когда продажи такой техники измерялись $71,2 млрд. Об этом говорится в исследовании, подготовленном отраслевой организацией Semiconductor Equipment and Materials International (SEMI), объединяющей производителей полупроводниковой продукции, соответствующего оборудования и материалов.
Президент и генеральный директор SEMI Аджит Маноча (Ajit Manocha), комментируя зарегистрированные цифры, отметил, что 44-процентный рост рынка оборудования для производства микросхем указывает на стремление глобальной полупроводниковой промышленности наращивать мощности. Причем эта активность связана не только с проблемами при поставках чипов, но и сохраняющимся развитием широкого спектра высокотехнологичных решений, которые сделают цифровой мир умнее и наделят его бесчисленными социальными преимуществами, добавил эксперт.
В 2021 году производители чипов потратили на оборудование для своих заводов в общей сложности $102,6 млрд, что на 44% больше, чем годом ранее.
Согласно исследованию SEMI, глобальные продажи оборудования для обработки полупроводниковых пластин в 2021 году увеличились на 44%. Сегменты аппаратуры для сборки и упаковки чипов показали рост на 87%, а продажи оборудования для тестирования полупроводников повысились на 30%.
Китай в 2021 году сохранил лидерство по расходам на оборудование для производства чипов. Объем этого рынка в Поднебесной взлетел на 58% (самый высокий подъем среди всех регионов) и достиг $29,62 млрд по итогам 2021-го. На 55% увеличились расходы на полупроводниковое оборудование в Южной Корее — до $24,98 млрд.
В тройку стран по потреблению техники для изготовления чипов в 2021 году вошел Тайвань — там расходы на соответствующие изделия поднялись на 45% и составили $24,94 млрд. Таким образом, Южная Корея и Тайвань продемонстрировали почти одинаковые результаты по закупкам оборудования для производства чипов.
На четвертой позиции в этой рейтинге расположилась Япония, на которую в 2021 году пришлось $7,8 млрд продаж оборудования, используемого в производстве чипов. Японский рынок вырос на 3%, что стало наименьшей динамикой среди всех регионов, рассмотренных SEMI. В Северной Америке затраты на оборудование в 2021 году выросли на 17% относительно 2020-го — до $7,61 млрд. В Европе имел место 23-процентный рост при объеме реализации аппаратуры в $3,25 млрд по итогам 2021 года. В остальных странах вместе взятых продажи оборудования для производства чипов в 2021-м выросли на 79% и достигли $4,44 млрд.
Производство чипов
На фоне глобальной нехватки чипов их производители активно расширяют мощности, однако реализации этих планов может помешать дефицит ключевого оборудования для изготовления полупроводниковых изделий. Проблема, вероятно, сохранится еще пару лет, сообщил в марте 2022 года Питер Веннинк (Peter Wennink), генеральный директор компании ASML, являющейся одним из лидеров по выпуску литографической аппараты для производства микросхем. [3]
2020: Рост объема мирового рынка оборудования на 16,4%, до $64,9 млрд
Объем мирового рынка оборудования, используемого для производства чипов, по итогам 2020 года достиг $64,9 млрд, увеличившись на 16,4% в сравнении с 2019-м. Такие данные в августе 2021 года обнародовали в исследовательской компании Gartner.
По оценкам аналитиков, на лидирующую пятерку в 2020 году пришлось 71,6% рассматриваемого рынка. Первое место поделили между собой две компании — американская Applied Materials и голландская ASML, в активе которых 18,6% и 18,1% продаж оборудования для производства полупроводниковой продукции соответственно. Доля Applied Materials за год не изменилась, а у ASML она увеличилась на 0,1 процентного пункта.
Топ-3 вендоров замкнула американская Lam Research, занявшая 15% рынка по итогам 2020 года, что на 1,2 процентного пункта больше, чем годом ранее. Следом расположились Tokyo Electron (13,4%) и KLA (6,5%).
Объем мирового рынка оборудования, используемого для производства чипов, по итогам 2020 года достиг $64,9 млрд
По данным отраслевой организации Semiconductor Equipment and Materials International (SEMI), объединяющей производителей полупроводниковой продукции, соответствующего оборудования и материалов, в 2020 году по всему миру было продано оборудование для изготовления микросхем на сумму $71,2 млрд, что на 19% превосходит показатель годичной давности в $59,8 млрд.
Впервые за все время наблюдения SEMI за рынком Китай стал крупнейшим регионом сбыта оборудования для производства чипов. В Поднебесной расходы на такую аппаратуру в 2020 году увеличились на 39%, $18,72 млрд. Продажи на Тайване, втором по величине рынке, остались на прежнем уровне — около $17,15 млрд — после сильного роста в 2019 году.
В Южной Корее зарегистрирован рост на 61% до $16,08 млрд, что позволило сохранить третье место. Годовые расходы также увеличились на 21% в Японии и на 16% в Европе, оба региона восстанавливаются после спада в 2019 году. Продажи полупроводникового оборудования в Северной Америке снизились на 20% в 2020 году после трех лет последовательного роста.
Страны-лидеры по расходам на оборудование для производства микросхем по итогам 2020 года
По прогнозам SEMI, Китай, Тайвань и Южная Корея будут лидировать по расходам на оборудование для производства микросхем. Ожидается, что крупные инвестиции в контрактное производство и разработку памяти помогут Китаю впервые достичь первого места на рынке. Однако в 2021 и 2022 годах Южная Корея, скорее всего, станет лидером за счет растущих инвестиций в логические микросхемы и восстановления сегмента памяти.
Расходы на полупроводниковое оборудование на Тайване останутся стабильными благодаря инвестициям в передовое контрактное производство чипов. В большинстве других регионов также будет наблюдаться рост в ближайшие годы, говорится в исследовании.
Мировые продажи оборудования для обработки полупроводниковых пластин в 2020 году выросли на 19%, в то время как расходы на устройства для обработки пластин (front end). выросли на 4%. Сегмент сборки и упаковки продемонстрировали значительный рост во всех регионах, что привело к увеличению рынка на 34% в 2020 году, в то время как общие продажи тестового оборудования увеличились на 20%.
Исследователи также отмечают на всплеск спроса на технику, используемую в производстве оперативной и флеш-памяти, чему во многом способствуют сильные продажи на такие изделия. Ожидается, что по итогам 2021 года глобальные затраты на устройства, предназначенные для серийного изготовления DRAM-памяти, вырастут на 46% относительно 2020-го и достигнут $14 млрд. В сегменте памяти NAND flash ожидается 13-процентный рост по итогам 2021 года (до $17,4 млрд) и 9-процентный подъем в 2022 году (до $18,9 млрд). [4]
2019
Падение рынка на 7% до $59,8 млрд
Объём мирового рынка оборудования, предназначенного для производства полупроводниковых компонентов, в 2019 году составил $59,8 млрд, снизившись на 7% относительно 2018-го, когда продажи были рекордными и измерялись $64,5 млрд. Об этом свидетельствуют данные ассоциации SEMI, представляющей интересы разработчиков и производителей чипов.
Наибольшие расходы на оборудование для изготовления чипов в 2019 году пришлись на Тайвань — $17,12 млрд, что на 68% превосходит показатель годичной давности. На втором месте расположился Китай с заказами в размере $13,45 млрд и 3-процентным ростом.
Рынок оборудования для производства чипов в 2019 году просел на 7%
Южная Корея, которая в 2019 году занимала первое место по затратам на полупроводниковое заводское оборудование, год спустя скатилась на третью позицию из-за сокращение инвестиций на 44%, до $9,97 млрд.
Производители чипов в Северной Америке по итогам 2019 года закупили оборудование на сумму $8,15 млрд, что на 40% больше, чем годом ранее. В Японии расходы на такую технику снизились на 34% и составили $6,27 млрд. В Европе спад оказался самым сильным среди всех регионов (-46%, до $2,27 млрд).
В остальных странах вместе взятых закупки оборудования для производства чипов в 2019 году сократились на 38% в сравнении с 2018-м — до $2,52 млрд.
Согласно оценкам аналитиков SEMI, мировые продажи оборудования для обработки полупроводниковых пластин в 2019 году упали на 6%, в то время как продажи в других сегментах техники для предварительной обработки выросли на 9%.
Оборудование для сборки и упаковки чипов, а также устройства для проведения тестирования продукции в 2019 году показали снижение продаж на 27% и 11% соответственно. В Китае все сегменты рассматриваемого рынка продемонстрировали подъем, кроме решений для сборки и упаковки микросхем.
Смена лидера впервые за 30 лет
В конце ноября 2019 года аналитическая компания The Information Network опубликовала результаты исследования под названием The Global Semiconductor Equipment: Markets, Market Shares, Market Forecasts, в котором эксперты отразили ситуацию на рынке оборудования для производства полупроводниковых решений.
По предварительным оценкам аналитиков, в 2019 году на рынке впервые почти за 30 лет сменится лидер: им станет компания ASML, которая опередит Applied Materials. Доли производителей составят 21,6% против 19,4% соответственно.
The Information Network опубликовала результаты исследования под названием The Global Semiconductor Equipment: Markets, Market Shares, Market Forecasts, в котором эксперты отразили ситуацию на рынке оборудования для производства полупроводниковых решений
В 2018 году на Applied Materials приходилось 19,2% рынка оборудования для производства чипов, тогда как в активе ASML было около 18%.
По словам генерального директора The Information Network Роберта Кастелано (Robert Castellano), доля Applied Materials на рынке падает в течение трех лет. В 2015 году она измерялась 23%.
В 2020 году ASML, скорее всего, упрочит лидерство на рынке и займёт его на 22,8%, а Applied Materials останется на втором месте с 19,3-процентным показателем, ожидает Кастелано.
Аналитик приводит этот прогноз, основываясь на ожидаемых капитальных расходах полупроводниковых производителей и на том, что в 2020 году продажи оборудования для производства чипов поднимутся лишь на 5%.
Помимо Applied Materials и ASML, крупными игроками на рынке оборудования для полупроводникового производства являются компании Tokyo Electron и Lam Research, на которые в 2019 году придется 14,8% и 14,2% продаж этого оборудования соответственно. По сравнению с 2018 годом доли этих компаний сократятся. Следом за ними расположится компания KLA, которая, напротив, должна увеличить рыночную долю — с 6,2% до 6,9%, говорится в исследовании.
По прогнозам экспертов, объем мирового рынка чипов в 2019 году упадет на 13%. [5]
Примечания
- ↑Global Semiconductor Equipment Billings Reach Industry Record $107.6 Billion In 2022, SEMI Reports
- ↑Global Fab Equipment Spending On Track For 2024 Recovery After 2023 Slowdown, Semi Reports
- ↑Global semiconductor equipment sales surge 44% in 2021, says SEMI
- ↑2020 GLOBAL SEMICONDUCTOR EQUIPMENT SALES SURGE 19% TO INDUSTRY RECORD $71.2 BILLION, SEMI REPORTS
- ↑ASML to Take Semiconductor Equipment Lead from Applied Materials in 2019
Источник: www.tadviser.ru
Производство микросхем
Все мы в той или иной степени пользуемся банковскими, социальными, а также SIM-картами, не говоря уже о проездных на метро. Все эти вещи объединяет одно — в основе их функционирования лежит микрочип. Микроэлектронка является одной из самых высокотехнологичных и наукоемких отраслей промышленности. Более 90% инноваций, которые появляются в мире, созданы за счет развития микроэлектроники.
Все микрочипы, используемые в России, рождаются в одном месте — на зеленоградском заводе «НИИМЭ и Микрон», входящему в группу компаний «СИТРОНИКС Микроэлектроника».
В основе любой микросхемы или чипа — кремний.
Кремний обрабатывается в монокристалл. Режется на пластины толщиной в два бумажных листа и диаметром 750 микрон. В таком виде его и закупает завод.
Дальше, на производстве, исходя из дальнейшего предназначения, пластина обрабатывается (порядка 200–300 операций) и разрезается на маленькие кусочки равного размера. На одной пластине помещается несколько десятков тысяч чипов с трехмерной структурой.
- Пластина с микрочипами
Сначала пластину очищают от пыли в ионизированной воде и обрабатывают специальными реактивами. Затем ее подвергают термической обработке.
Дальше происходит процедура фотолитографии, которой в процессе обработки пластина подвергается несколько раз. Годная часть чипов как правило составляет не менее 95 процентов.
Пластины с микрочипами переносятся в smif-контейнере. Контейнер защищает пластины от внешних воздействий и грязи. SMIF-контейнер — это маленькая «особо чистая комната». Там создан класс чистоты фактически 0.00 единиц на кубический метр.
Сердце микроэлектронного производства – чистая комната. Производственный процесс в ней идет круглосуточно, не останавливаясь даже ночью. Почти весь процесс изготовления микрочипов автоматизирован, что сокращается потребность в людских ресурсах.
Важнейшим и основообразующим элементом на заводе является чистота. Для микрочипа любая пылинка — то же, что и булыжник для человека. Работать можно только в специальном костюме, пронизанном углеродной нитью и обладающим пылеотталкивающими свойствами. Сотрудникам, работающим в чистой комнате, запрещено пользоваться косметикой. Количество микрочастиц в воздухе контролируется при помощи четырехуровневой системы фильтрации.
- Чистая комната (участок фотолитографии)
Чистая комната (участок фотолитографии)
На заводе существует два технологических процесса производства микросхемы: 90 нанометров и 180. Это означает, что минимальный размер элемента на чипе составляет 90 нанометров. Один нанометр равен одной миллиардной метра. Структура 90нм является более быстродейственной, энергоемкой и надежной. Ее запустили в феврале этого года при содействии «Роснано».
Загруженность линии 90нм пока всего лишь 25%, тогда как 180 — 80%.
В проекте разработки производства чипов 90 и 180 нанометров приняло участие более 70 компаний из 17 стран мира. Все оборудование, все материалы поставляются на завод из-за рубежа.
Компании, сотрудничающие с «СИТРОНИКС Микроэлектроника»
На момент запуска производства 90нм лишь 7 стран в мире обладало схожей технологией. Однако в Европе уже идет выпуск структур 65, 43 и 32 нм, тогда как у нас пока лишь 90. Но и это, безусловно, прорыв. Запустив производство чипов с топологическим уровнем 90нм, мы сократили отставание от мировых лидеров на 5 технологических поколений, что равняется десяти обычным годам. Также СИТРОНИКС Микроэлектроника с 2013 года планирует приступить в разработке отечественных технологий уровня 65нм.
Производство для России действительно важное и одно из немногих, где мы можем составить конкуренцию западным производителям на внутреннем рынке. Однако, как признаются сотрудники завода, процесс разработки новых технологий сильно зависит от государственной поддержки, поэтому остается надеяться на лучшее и ждать.
- В ОЭЗ «Технополис Москва» разработали защиту для устройств Интернета Вещей
- РКС начали производство новых микроэлектромеханических систем для перспективных спутников
- В России появились первые инженерные платы для cерверных процессоров Baikal-S
Источник: sdelanounas.ru