眾所周知，華為如今最棘手的問題在于芯片，華為旗下的手機板塊對芯片巨大的需求量，但是華為旗下芯片設(shè)計公司華為海思只具備芯片設(shè)計，不具備芯片加工能力，因而華為屢屢卻被限于芯片加工。
近日，華為創(chuàng)始人任正非的一席話引起一番討論，他表示“華為今天遇到的困難，是設(shè)計的先進芯片，國內(nèi)的基礎(chǔ)工業(yè)還造不出來，華為不可能又做產(chǎn)品，又去制造芯片?！北娝苤瑖鴥?nèi)半導體產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)替代的這場馬拉松已經(jīng)沖刺多年，而我國半導體產(chǎn)業(yè)被卡，最關(guān)鍵的一環(huán)就是在芯片制造，而以光刻機為代表的設(shè)備更是國內(nèi)無法突破的重要原因。
設(shè)備是半導體制造的基石 但市場基本被外資壟斷
光刻機被譽為半導體產(chǎn)業(yè) “皇冠上的明珠”，是芯片制造中最核心的機器，整個光刻過程也是芯片生產(chǎn)過程中耗時最長、成本最高、最關(guān)鍵的一步。
目前，光刻機產(chǎn)業(yè)基本被荷蘭的 ASML、日本的尼康和佳能這三家供應商壟斷。根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，全球光刻機市場規(guī)模約160億美元，ASML、尼康和佳能三大龍頭總共占據(jù)95%市場，其中EUV市場幾乎被ASML一家獨占。
其實，中國也能生產(chǎn)光刻機，但以中國目前的技術(shù)，只能夠生產(chǎn)低端一些的光刻機設(shè)備，能夠制造90nm及以上工藝的芯片，而能夠生產(chǎn)7nm甚至5nm芯片的高端光刻機基本上全部靠ASML供貨。
國產(chǎn)半導體設(shè)備發(fā)展正當時
隨著中美貿(mào)易摩擦的升級，打破壟斷、提高國產(chǎn)化率，力爭實現(xiàn)半導體設(shè)備自主可控是重中之重。在這樣的背景下，國家從政策、資金方面支持半導體設(shè)備的國產(chǎn)化，國家大基金二期支持重點就放在國產(chǎn)半導體設(shè)備和材料上，其中提到將加快開展光刻機、化學機械研磨設(shè)備等核心設(shè)備，以及關(guān)鍵零部件的投資布局，填補國產(chǎn)工藝設(shè)備空白。
在國家政策及基金等因素的支持下，如今，中國的光刻產(chǎn)業(yè)也有了一定的起色。
近日，據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，上海微電子已經(jīng)宣布研發(fā)出28納米光刻機，預計這28納米光刻機將在2021年底到2022年之間進行量產(chǎn)，而且這個28納米光刻機通過多次曝光之后，可以用于生產(chǎn)14納米甚至10納米的芯片。
作為中國大陸技術(shù)最先進、規(guī)模最大的晶圓代工企業(yè)，中芯國際歷時多年，制程工藝從0.18微米技術(shù)節(jié)點發(fā)展至如今的N+1工藝。日前，一站式IP和定制芯片企業(yè)芯動科技官方宣布，已完成了全球首個基于中芯國際FinFET N+1先進工藝的芯片流片和測試，所有IP全自主國產(chǎn)，功能一次測試通過。
而在光刻機技術(shù)研究上，今年以來也是好消息不斷：2020年6月，由中國科學院院士彭練毛和張志勇教授組成的碳基納米管芯片研發(fā)團隊在新型碳基半導體領(lǐng)域取得了重大的研究成果，并實現(xiàn)了碳基納米管晶體管芯片制造技術(shù)的全球領(lǐng)先地位;2020年7月，中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所成功研發(fā)出了一種新型5nm高精度激光光刻加工方法。
雖然這些技術(shù)都處于實驗室階段，但至少在一些基礎(chǔ)理論上已經(jīng)取得了突破，未來這些實驗室技術(shù)有可能會轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)技術(shù)。相信在我國科研人員、企業(yè)等各方的共同努力之下，實現(xiàn)國產(chǎn)替代，縮小跟國際頂尖水平的差距!
芯片加工制造的不足，不僅僅體現(xiàn)于半導體行業(yè)，也反應了整個中國與西方國家在制造業(yè)上的區(qū)別。在制造工藝上，我國制造技術(shù)唯有一步一步地慢慢向前探索，絕無捷徑可言。
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