我國(guó)在芯片領(lǐng)域不斷取得研發(fā)突破,芯片國(guó)產(chǎn)化開(kāi)啟加速模式!
兩年,美國(guó)頻繁地對(duì)中國(guó)技術(shù)禁運(yùn),暴露了我們?cè)?a href="/tags/半導(dǎo)體" target="_blank">半導(dǎo)體(芯片)領(lǐng)域的巨大短板,沒(méi)有歐美日的設(shè)備,我們竟然連中低端芯片都造不出來(lái)。
同時(shí),每年花費(fèi)3000多億美元進(jìn)口芯片,對(duì)于號(hào)稱制造大國(guó),擁有門(mén)類(lèi)最齊全工業(yè)體系的我們,也是一種不能言說(shuō)的痛。
于是,致力于半導(dǎo)體的國(guó)產(chǎn)化,突破中高端芯片制造的關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵工藝,成為了近些年中國(guó)堅(jiān)定不移的國(guó)家意志,不破樓蘭誓不還。
大江南北,也是紛紛上馬各類(lèi)半導(dǎo)體項(xiàng)目,資金豐茂,人才涌起,一派熱火朝天好景象;各類(lèi)“突破”的好消息也理所應(yīng)當(dāng)?shù)丶娭另硜?lái)。
如:中微半導(dǎo)體量產(chǎn)了用于生產(chǎn)5nm芯片刻蝕機(jī),進(jìn)入臺(tái)積電的供應(yīng)鏈,技術(shù)達(dá)到全球一線水平。再如:中芯國(guó)際宣布將在2021上半年風(fēng)險(xiǎn)量產(chǎn)7nm制程的芯片,成為全球第三家掌握10nm以下芯片制造工藝的企業(yè)。再再如:上海微電子研發(fā)出了可制造出28nm芯片的光刻機(jī)。.......
樂(lè)觀派據(jù)此認(rèn)為:半導(dǎo)體技術(shù)不過(guò)如此,不出3-5年,中國(guó)就可以擺脫歐美日韓,獨(dú)立自主地制造出高端芯片。
悲觀派認(rèn)為:上述突破只是點(diǎn)的突破,就像在平原上崛起了幾個(gè)奇峰,不能據(jù)此認(rèn)為中國(guó)半導(dǎo)體很快就會(huì)趕超全是高原的歐美日韓。
總之是,公說(shuō)公有理,婆說(shuō)婆有理。極端樂(lè)觀派罵悲觀派是跪久了,極端悲觀派罵樂(lè)觀派是小粉紅。
雙方都沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)和邏輯,講明白:中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)和歐美日韓的差距,到底有多遠(yuǎn)?1公里,還是十萬(wàn)八千里?
半導(dǎo)體的哪些領(lǐng)域,中國(guó)實(shí)現(xiàn)了很強(qiáng)的國(guó)產(chǎn)化?還有那些領(lǐng)域,幾乎完全依賴進(jìn)口。
下面,夸克財(cái)經(jīng)試著把半導(dǎo)體行業(yè)解構(gòu)成半導(dǎo)體原材料、半導(dǎo)體中間體-硅晶圓、半導(dǎo)體制造設(shè)備以及半導(dǎo)體制造工藝四個(gè)板塊,猶如一個(gè)廚師制作美食,需要先準(zhǔn)備好上等食材和半成品(原料),然后使用廚具(制造設(shè)備),配合多年的高超廚藝(制造工藝),才能烹飪出色香味俱全的美食來(lái)(制造出芯片)。
我們盡量用這種庖丁解牛的方式,結(jié)合大量數(shù)據(jù),為大家更為通俗易懂地展示中國(guó)半導(dǎo)體在這些領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)自給率情況,以及技術(shù)上的差距。
芯片是一種高科技半導(dǎo)體元件產(chǎn)品,芯片的核心技術(shù)一直以來(lái)都被發(fā)達(dá)國(guó)家尤其是美國(guó)掌握著。芯片的需求龐大,但供應(yīng)卻被美國(guó)等主要國(guó)家牢牢把控,市場(chǎng)價(jià)格跌也因?yàn)椤安倏亍倍雌鸱?
我國(guó)對(duì)半導(dǎo)體尤其是芯片需求量非常高,但國(guó)產(chǎn)芯片水平低,技術(shù)跟不上,制成工藝也相對(duì)落后,十分依賴進(jìn)口。為了打破芯片壟斷的局面,中國(guó)將第三代半導(dǎo)體寫(xiě)入“十四五規(guī)劃”,并提出中國(guó)芯片自給率在2025年需要達(dá)到70%。半導(dǎo)體領(lǐng)域的投資資金也是翻了好幾番。
在政策的引導(dǎo)和高額資金的投入下,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)交出了令人滿意的成績(jī),阿里平頭哥和紫光展銳等公司在芯片設(shè)計(jì)方面有了巨大的提升。除了芯片設(shè)計(jì),我國(guó)也在努力攻克芯片生產(chǎn)難題,希望能夠構(gòu)建屬于自己的芯片核心產(chǎn)業(yè)鏈。我國(guó)高校目前已經(jīng)在EUV光刻機(jī)核心技術(shù)研究有所突破,另外還研發(fā)出了我國(guó)首臺(tái)12英寸超精密晶圓減薄機(jī),此設(shè)備可以被用于芯片制造生產(chǎn)線。芯片國(guó)產(chǎn)化不僅穩(wěn)中有進(jìn),而且還在加速。今日,公布數(shù)據(jù)顯示,日本1月對(duì)華機(jī)床設(shè)備訂單暴漲26.8%,創(chuàng)8個(gè)月新高。全球?qū)Π雽?dǎo)體設(shè)備的需求將繼續(xù)擴(kuò)大。中國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域目前雖然處于落后位置,但整個(gè)行業(yè)目前發(fā)展良好,相信實(shí)現(xiàn)芯片自給自足只是時(shí)間問(wèn)題。
芯片制作生產(chǎn)線非常復(fù)雜,涉及五十個(gè)行業(yè)、2000-5000 個(gè)工序。首先提純硅、切成晶 元、加工晶元,之后還需要晶元加工的前后兩道工藝,前道工藝分為光刻、薄膜、刻蝕、 清洗、注入;后道工藝則主要是封裝,光刻是制造和設(shè)計(jì)的紐帶。中國(guó)集成電路行業(yè)共 分芯片封裝、設(shè)計(jì)、制造三部分,總體呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)狀態(tài)。2004 年至 2017 年,年均 增長(zhǎng)率接近20%。 2010至2017年間,年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)20.82%,同期全球僅為3%-5%。 中國(guó)的芯片制造技術(shù)發(fā)展較快,但是集成電路制造工藝仍然落后國(guó)際同行兩代。預(yù)計(jì)于 2019 年 1 月,中國(guó)可完成 14 納米級(jí)產(chǎn)品制造,同期國(guó)外可完成 7 納米級(jí)產(chǎn)品制造。長(zhǎng)期的代工模式導(dǎo)致芯片設(shè)計(jì)能力和制造能力不足、研發(fā)投入不足、人才缺失等問(wèn)題, 導(dǎo)致核心技術(shù)受制于人、產(chǎn)品處于中低端的局面。
芯片的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的合作,從全球分工的角度看,各國(guó)擅長(zhǎng)的領(lǐng)域 有所不同。荷蘭可以生產(chǎn)技術(shù)頂尖的光刻機(jī),而在芯片制造領(lǐng)域比較薄弱。美國(guó)擁有龐 大的芯片產(chǎn)業(yè)鏈,芯片的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、封裝技術(shù)都位居世界前列,但是美國(guó)芯片廠商的 芯片制造設(shè)備仍然需要從 ASML 進(jìn)口光刻機(jī)。芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)并達(dá)到 世界一流水平的企業(yè)較多。國(guó)內(nèi)有聯(lián)發(fā)科、華為麒麟等企業(yè),國(guó)外還有三星、高通、蘋(píng) 果、英特爾、AMD 等世界巨頭。而在芯片制造領(lǐng)域,能夠制造并達(dá)到世界一流水平的 企業(yè)只有臺(tái)積電、英特爾、三星等少數(shù)幾家公司。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),芯片制造比芯片設(shè) 計(jì)的技術(shù)門(mén)檻更高
隨著全球缺芯的加劇,缺芯問(wèn)題成為了制約高端制造企業(yè)發(fā)展的核心難題,并且美國(guó)為了遏制我國(guó)相關(guān)科技公司的發(fā)展,修改相關(guān)規(guī)定,對(duì)我國(guó)芯片實(shí)施了斷供,這使我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展舉步維艱。
但是隨著我國(guó)各大科技巨頭投身到芯片產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)之中,我國(guó)在芯片領(lǐng)域不斷傳出好消息,使得我國(guó)芯片領(lǐng)域的破冰之旅鼓舞人心,如長(zhǎng)春光機(jī)所突破了光刻機(jī)核心部件“光學(xué)投影物鏡”制造關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了中國(guó)超精密光學(xué)技術(shù)的跨越式發(fā)展。這無(wú)疑會(huì)推動(dòng)我國(guó)在芯片領(lǐng)域的跨越式發(fā)展,并且有消息稱我國(guó)的上海微電子科技公司研發(fā)的國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)也即將面世。
國(guó)內(nèi)代工一哥實(shí)現(xiàn)14nm芯片國(guó)產(chǎn)化?
說(shuō)到芯片國(guó)產(chǎn)化就要從華為的麒麟710A說(shuō)起,在2020年5月在中芯國(guó)際成立20周年之際,上海中芯國(guó)際的每個(gè)員工都收到了一部搭載有麒麟710A的榮耀手機(jī),這款榮耀手機(jī)搭載的麒麟710A并不是臺(tái)積電代工的,而是采用了中芯國(guó)際的14nm工藝,所以在網(wǎng)絡(luò)上就流傳了一種說(shuō)法,說(shuō)麒麟710A是純國(guó)產(chǎn)芯,如果這個(gè)說(shuō)法成立的話,麒麟710A是具有劃時(shí)代意義的,但是純國(guó)產(chǎn)的概率不大,因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)中芯國(guó)際可以使用ASML的DUV光刻機(jī)為華為代工這款14nm芯片,隨著美國(guó)發(fā)布禁令,麒麟710A也就隨之停產(chǎn)了,如果是純國(guó)產(chǎn)就不會(huì)受到美國(guó)禁令的影響。
作為國(guó)內(nèi)芯片代工老大哥,在此次美國(guó)的制裁之下也是沒(méi)能幸免,受到了各方面的打壓,好在由于此前擁有一定的芯片生產(chǎn)機(jī)器,但此次的危機(jī)也讓中芯國(guó)際意識(shí)到要擁有自己的核心技術(shù),不能把自己的命脈交到別人的手中,要擺脫受制于人的局面就要加大在相關(guān)核心技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)力度。
目前中芯國(guó)際正在全力以赴的去美國(guó)技術(shù),如果我國(guó)上海微電子科技公司的DUV光刻機(jī)能實(shí)現(xiàn)交付投入使用,那么中芯國(guó)際要實(shí)現(xiàn)100%芯片的國(guó)產(chǎn)化也就不遠(yuǎn)了,屆時(shí)或?qū)氐讛[脫芯片受制于人的尷尬局面。





