2021年,按照相关数据,国内进口芯片金额近4400亿美元,创下历史记录。芯片金额在所有进口商品中占比高达28.6%。可见国内对国外芯片的依赖度。所以我们都希望国产芯片能够迅速崛起,提高自给率,减少进口。
而基于当前大家都懂的外部形势,想要达到提高自己率,就要求是内半导体供应链能够崛起,尤其是半导体设备,能够达到先进工艺,这样才不会被卡脖子。
那么目前所有国产半导体设备中,究竟哪一种是最落后的,最需要突破的?其实最落后的,就是大家最熟悉的光刻机。众所周知,芯片的制造工序特别多,需要的半导体设备也特别多,但主要可以分为三个主要步骤,那就是单晶硅片制造、前道工序、后道工序。
单晶硅片制造就是把砂子变成晶圆的过程,这一块目前国内有300mm的晶圆,可以用于10nm以下,所以这一块的国产设备,并不落后。
前道工序有8个主要流程,分别是扩散、薄膜沉积、光刻、刻蚀、离子注入、CMP抛光、金属化、测试,所以至少有8种关键设备。这8种关键设备里面,只有国产光刻机目前还在90nm,其它的设备大多到了28nm,甚至14nm的程度,有些甚至到了5nm,3nm,比如刻蚀机。而后道工序主要是指封测这一块,目前国内有三大厂商,早就到了5nm,基本上国内也是处于全球先进水平的。可见,综合起来看,真正最拖后腿的就是国产光刻机了,还在90nm,而芯片制造是遵循短板理论的,能够制造多少nm的芯片,取决于最落后的那一环,所以光刻机必须突破,所以永远拖后腿,严重阻碍国产芯片的崛起了。
光刻机的路程还是有一段路要走的。
对于光刻机技术来说,90纳米是一个技术步骤;45纳米是一个技术步骤;22纳米是一个技术步骤.把90纳米的技术升级到65纳米并不难,但是45纳米比65纳米难多了。我们要一步一个脚印的走下去。
其实我国的军用芯片大部分都是国产的,我们拥有全套的军用芯片制造设备和技术。我们知道如何制造芯片,也拥有自己的光刻机。目前欠缺的是民用芯片的设备和制造。
因为市场和成本,民用产品多用进口设备制造。目前最高端的光刻机来自荷兰ASML,而拥有荷兰ASML光刻机的行业巨头台积电和三星则在全球缺芯危机来临之时,直接垄断了7nm芯片业务。
虽然短期内因为光刻机局限了民用芯片,但是壮大民用芯片的制造和生产只是时间问题。相信在不久的将来,我们国内制造业一定能够迎来国产芯片的大爆发。【1】
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【1】选自《中国传动网》