Распределяя средства по так называемому «Закону о чипах» 2022 года, представители администрации Джозефа Байдена (Joseph Biden) в первую очередь заботились о крупных производителях чипов, которые должны построить новые предприятия на территории США, но теперь очередь дошла и до небольших поставщиков важной продукции. GlobalWafers будут выделены $406 млн на строительство предприятий в двух американских штатах.

Источник изображения: GlobalWafers

Тайваньский производитель кремниевых пластин, которые необходимы для изготовления полупроводниковых чипов, собирается построить предприятия в Техасе и Миссури, поэтому может претендовать на получение $406 млн субсидий от американских властей. Соответствующее соглашение было подписано на этой неделе. Министр торговли США Джина Раймондо (Gina Raimondo) по этому случаю заявила: «Полупроводниковые пластины, которые будут производиться здесь, в США, благодаря инвестициям в GlobalWafers, лежат в основе передовых чипов, которые позволят нам обойти весь остальной мир в сфере инноваций и конкуренции». Реализация этих проектов позволит не только укрепить цепочки поставок, национальную экономику и безопасность, но и создать около 2000 новых рабочих мест в Техасе и Миссури. Кремниевые пластины типоразмера 300 мм, которые будут изготавливаться GlobalWafers в США, будут включать варианты с технологией «кремний на изоляторе» (SOI).

GlobalWafers планирует вложить в строительство двух фабрик по выпуску кремниевых пластин на территории США около $4 млрд. «Закон о чипах» также предполагает выделение субсидий Intel, Micron, Samsung и TSMC. Последняя также является тайваньским производителем полупроводниковых компонентов, но получила гарантии предоставления субсидий от властей США в числе первых, а их величина уступает только средствам, причитающимся американской компании Intel, которая пока стоит на стратегическом перепутье.

Руководство GlobalWafers считает локализацию кремниевых пластин в США важным шагом по защите своего бизнеса в условиях, когда новая администрация страны грозит повысить импортные пошлины на продукцию азиатского происхождения. В любом случае, какую-то часть сырья и материалов для работы новых предприятий GlobalWafers придётся импортировать, и это создаёт некоторую неопределённость. Всего у компании имеются 18 предприятий на территории девяти стран мира. Выпуск кремниевых пластин сейчас контролируется пятью компаниями, занимающими более 80 % мирового рынка, при этом около 90 % пластин производятся в Восточной Азии.

Антимонопольные ограничения не позволили тайваньской компании GlobalWafers поглотить немецкого конкурента, но она вполне готова довольствоваться и органическим ростом бизнеса. Сейчас она является третьим по величине поставщиком кремниевых пластин в мире, предприятия компании есть в девяти странах мира, но в ближайшие годы их будет становиться всё больше.

Источник изображения: GlobalWafers

По крайней мере, подобными намерениями поделилась в интервью Nikkei Asian Review председатель совета директоров и генеральный директор GlobalWafers в одном лице Дорис Сюй (Doris Hsu). По её словам, компания вынуждена будет следовать двум основным тенденциям современности: переходу на использование электроэнергии из возобновляемых источников и укреплению цепочек поставок за счёт увеличения географической диверсификации производства.

Ранее основная часть производственных мощностей GlobalWafers была так или иначе сконцентрирована в Азии, но теперь она готовится в следующем году запустить новое предприятие в штате Техас, а также предприятие в Италии. Американский проект попал под требования программы субсидирования по «Закону о чипах» в США, поэтому власти страны выделят GlobalWafers около $400 млн финансовой помощи. Кроме того, Техас привлёк компанию относительно недорогой электроэнергией и приемлемыми ценами на недвижимость.

Дорис Сюй убеждена, что выпускаемые с использованием возобновляемых источников энергии кремниевые пластины будут обретать более высокую конкурентоспособность по мере экспансии «зелёной повестки» в промышленности. Даже с учётом намерений GlobalWafers строить новые предприятия за пределами азиатского региона, в будущем не менее половины объёмов производства кремниевых пластин этой компанией сохранят азиатское происхождение. Кроме того, на Тайване GlobalWafers будет развивать выпуск кремниевых пластин из карбида кремния в типоразмере 200 мм, которые будут пользоваться высоким спросом у производителей силовой электроники.

В Южной Корее компания видит смысл в увеличении объёмов производства кремниевых пластин, поскольку растёт спрос на память типа HBM. Будет компания расширять и своё присутствие в Малайзии и Японии, поскольку возможностей пяти имеющихся в последней из стран предприятий GlobalWafers уже перестаёт хватать для удовлетворения потребностей местной полупроводниковой промышленности.

После кризисных явлений последних лет полупроводниковая отрасль восстанавливает спрос неравномерно, как поясняет Дорис Сюй. Сегменту автомобильной электроники и потребительских устройств до сих пор приходится «переваривать» складские излишки. Бурный рост сейчас демонстрирует лишь сегмент компонентов для систем искусственного интеллекта. По оценкам главы GlobalWafers, в следующем году спрос на кремниевые пластины на мировом рынке вырастет на двузначную величину в процентах, и в 2026 году продолжит расти. Среди сегментов полупроводникового рынка именно производство микросхем памяти сейчас диктует наиболее высокий спрос на кремниевые пластины, поэтому благополучие их поставщиков будет во многом зависеть от ситуации на рынке памяти.

Минпромторг России объявил конкурс на разработку опытного образца станка для нарезания кремниевых стержней на пластины, из которых в дальнейшем будут производиться микропроцессоры и другие полупроводниковые компоненты, сообщили «Ведомости» со ссылкой на сайт госзакупок. В настоящее время в России подобное оборудование не производится.

Стержень монокристаллического кремния и нарезанные пластины. Источник изображения: Shinetsu

На реализацию проекта выделяется 300 млн руб. Приём заявок на участие в конкурсе осуществляется до 17 сентября. Опытный образец станка должен быть предоставлен к 30 ноября 2026 года. В качестве функциональных аналогов разрабатываемого оборудования указаны станки производства Meyer Burger (Швейцария), Linton Kayex (КНР) и Diamond WireTechnologies (США).

Разрабатываемый станок должен иметь возможность отсечения конусов и нарезания заготовок для пластин из кремниевых и германиевых стержней диаметром не более 300 мм, а также полуфабрикатов из синтетического сапфира, кварца, арсенида галлия, карбида кремния диаметром не более 150 мм.

В техзадании к тендеру указано, что данный тип оборудования является базовым в технологической цепочке производства. В настоящее время в России существует значительная потребность в подобном оборудовании в связи с необходимостью технического перевооружения существующих в России производств, а также развития импортонезависимой отечественной силовой электроники.

300-мм заготовки монокристаллического кремния. Источник изображения: Western Minmetals

Представитель Минпромторга пояснил «Ведомостям», что данный станок найдёт применение у организаций, которые выращивают монокристаллические слитки из полупроводниковых материалов — кремния, германия, сапфира, кварца и карбида кремния. В их числе — НПО «Крит», «Лассард» и «Германий». Он также может использоваться для обработки кремния «солнечного» качества диаметром до 300 мм, используемого для изготовления фотоэлементов солнечных батарей. А для работы с более дорогими материалами, например, германием, будет разрабатываться вторая модификация станка, добавил представитель ведомства.

Пользователями такого оборудования в России могут стать предприятия, которые хотят заняться или занимаются выпуском пластин для микроэлектронного производства, сообщил «Ведомостям» независимый эксперт и автор Telegram-канала Алексей Бойко.

Директор исследовательской компании «Абсолют будущего» Александр Савин предположил, что потребителями кремниевых пластин диаметром до 300 мм могут быть компании «Микрон» и «Ангстрем». Ещё в 2022 году сообщалось о планах «Микрона» двукратно нарастить к 2025 году обработку кремниевых пластин для чипов на топологиях 180–90 нм, т. е. с 3000 до 6000 единиц в месяц.

Источник изображения: Laura Ockel/unsplash.com

По словам Савина, российские производители полупроводников в основном используют пластины, получаемые по импорту. Поэтому создание оборудования для производства пластин из монокристаллов является логичным и необходимым шагом по организации собственного производства микроэлектроники полного цикла. Пластины нужны всем производителям интегральных схем и дискретных приборов, отметил представитель производителя микроэлектроники «Кремний Эл».

Согласно данным компании Kept (ранее KPMG в России), отечественный рынок микроэлектроники может вырасти к 2030 году почти в четыре раза до 1,1 трлн руб. Более половины этой суммы — 578 млрд руб. (55 %), будет приходиться на продукцию российских производителей.

Являясь третьим по величине поставщиком кремниевых пластин в мире, тайваньская компания GlobalWafers в последнее время активно строит предприятия за пределами Азии, поскольку ожидает, что таможенная политика отдельных стран будет способствовать дальнейшей изоляции региональных рынков полупроводниковых компонентов.

Источник изображения: GlobalWafers

История взаимоотношений Китая с ближайшими соседями и крупнейшими внешнеторговыми партнёрами показывает, что в случае обострения геополитической обстановки власти страны прибегают к ограничению экспорта материалов, поставляемых на мировой рынок преимущественно из Поднебесной. При Дональде Трампе США активно повышали таможенные пошлины на сырьё и товары китайского производства. Все эти примеры доказывают, что локализация производства кремниевых пластин имеет важное значение для экономики каждого крупного региона.

Как отмечает Bloomberg, компания GlobalWafers расширяет производство кремниевых пластин в шести из девяти стран своего присутствия. В это число входят два предприятия в США, одно в Италии и одно в Дании. В интервью ресурсу глава GlobalWafers Дорис Сюй (Doris Hsu) призналась: «Я считаю, что не только в США, но и в некоторых других странах будут введены особые тарифы». Избежать влияния повышенных пошлин можно за счёт локализации производства продукции, по её словам. Она добавила, что геополитика сейчас является доминирующим фактором при выборе компаниями стратегии развития бизнеса.

В 2022 году GlobalWafers пыталась купить немецкого конкурента Siltronic AG за $5 млрд, но сопротивление регуляторов способствовало развалу сделки. До того момента 80 % экспансии GlobalWafers происходило за счёт слияний и поглощений. Как признаётся Дорис Сюй, после развала сделки с Siltronic её компания изменила стратегию развития, поскольку поняла, что становится всё более сложно проводить сделки по поглощению на международном рынке. С 2022 года GlobalWafers одновременно приступила к расширению уже имеющихся предприятий в шести странах.

К плюсам подобной политики можно отнести способность GlobalWafers претендовать на субсидии местных правительств в тех странах, где компания строит новые предприятия. В Италии, например, ей выделили грант на сумму 103 млн евро, а в США компания получит от властей поддержку в сумме $400 млн на строительство предприятий в Техасе и Миссури, которые в общей сложности создадут 2500 рабочих мест.

Мировые поставки кремниевых пластин во втором квартале 2023 года увеличились на 2,0 % по сравнению с предыдущим кварталом до 3331 млн квадратных дюймов. Это на 10,1 % меньше, чем 3704 млн квадратных дюймов, зарегистрированных в том же квартале прошлого года, сообщает SEMI Silicon Manufacturers Group (SMG) в своём ежеквартальном анализе отрасли производства кремниевых пластин.

Источник изображения: Micron

«Полупроводниковая промышленность продолжает сталкиваться с избыточными запасами в различных сегментах рынка, из-за чего фабрики работают не на полную мощность, — говорит Анна-Риикка Вуорикари-Антикайнен (Anna-Riikka Vuorikari-Antikainen), председатель SEMI SMG. — В результате поставки кремниевых пластин отстают от своего пика 2022 года. Отгрузки пластин во втором квартале оставались стабильными по сравнению с предыдущим кварталом, при этом 300-мм пластины демонстрировали ежеквартальный рост среди пластин всех размеров».

Кремниевые пластины являются основным «строительным материалом» для большинства полупроводников, которые являются жизненно важными компонентами всех электронных устройств. Высокотехнологичные тонкие диски производятся диаметром до 300 мм и служат подложкой, на которой изготавливается большинство чипов и других полупроводниковых изделий.

Поставки кремниевых пластин в миллионах квадратных дюймов / Источник: semi.org

А вот та же таблица, но в квадратных метрах:

Чтобы наглядно представить масштабы ежеквартального мирового производства кремниевых пластин, напомним, что в 1 квадратном километре содержится 1 миллион квадратных метров или 10000 аров, в простонародье называемых «сотка». То есть общая площадь произведённых пластин во 2 квартале 2023 года — более 2 квадратных километров, что приблизительно соответствует 2150 дачным участкам по 10 «соток».

Сотрудничество между Китаем и Южной Кореей в области производства чипов продолжается и даже становится всё более интенсивным в некоторых сферах, несмотря на стремление США ограничить его развитие. Стало известно, что импорт кремниевых пластин для выпуска чипов из Китая в Южную Корею продолжает расти и почти сравнялся с показателями японско-корейского сотрудничества на этом рынке.

Источник изображения: SEMI

В частности, в январе в Южную Корею ввезены кремниевые пластины на $74,88 млн, тогда как из Японии в том же месяце их ввезли на сумму $77,70 млн. При этом объёмы импорта кремниевых пластин из Китая продолжают расти годами. Если в 2020 году их было ввезено в Южную Корею на сумму $424 млн, то годом позже объём вырос до $653 млн и до $777,7 млн в 2022 году. В январе текущего года импорт тоже значительно увеличился, несмотря на спад на глобальном рынке полупроводников.

Примечательно, что в то же время наблюдается неспешный спад импорта в Южную Корею аналогичной продукции из Японии. Так, в 2020 году импортировано пластин на $916 млн, в 2021 году — на $948 млн, а в 2022 году — на $897 млн.

В прошлом Южная Корея традиционно импортировала большую часть пластин из Японии. Глобальный рынок соответствующей продукции составляет примерно $12 млрд. Пять ведущих вендоров доминируют над более 95 % рынка. По данным ассоциации SEMI, в 2021 году 31,4 % мирового рынка контролировала японская Shin-Etsu, 24,4 % — японская же Sumco, а на долю тайваньской GlobalWafers приходилось 17,8 %, южнокорейской SK Siltron — 13,5 %, немецкой Siltronic — 9,5 %.

Тем не менее, в последние два года рынок значительно изменился. В частности, в Китае развиваются компании, не учитываемые в статистике SEMI и поставляющие недорогие конкурентоспособные пластины. В большинстве случаев речь идёт о 150- и 200-мм вариантах нижнего и среднего ценового сегментов.

По данным таможни Южной Кореи, пластины из Японии стоят от $550 тыс. до $650 тыс. за тонну, а китайские варианты несопоставимо дешевле — от $50 тыс. до $120 тыс.