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只使用國產設備,我們究竟能生產多少納米的芯片?

2024-01-26 來源:科技專家
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關鍵詞: 芯片 半導體設備 晶圓

眾所周知,芯片制造工藝非常復雜,牽涉到幾百種材料、幾百種設備,還有上千道工序。毫不夸張的說,半導體工藝,應該是全球最復雜的工藝,牽涉到的供應鏈也全球最復雜。


而在這些供應鏈中,美國壟斷了EDA、半導體設備,日本壟斷了半導體材料,荷蘭壟斷了光刻機……而我們在供應鏈中,并不占優(yōu)勢,所以美國針對中國芯片產業(yè),進行了圍堵封鎖。


在這樣的情況之下,我們必須要做的事情就是,建立國產供應鏈,慢慢減少對外依賴。


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而這個國產供應鏈中,半導體設備是必不可少,且非常重要的一環(huán),因為美國禁令之下,針對半導體設備的限制越來越嚴,從之前的7nm,限制到了14nm,甚至有些奔40nm去了。


那么問題就來了,目前情況之下,如果只使用國產設備,不依賴美國、日本、荷蘭等國外的設備,我們究竟能生產多少納米的芯片?


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芯片制造分為三個主要步驟,晶圓制造,前道工序,后道工序。


晶圓制造這一塊,不用多說,指的是從砂子變成硅晶圓的過程,這一塊我們能夠利用國產設備,制造出300mm的硅晶圓出來,而300mm晶圓,可以用于2nm、1nm,所以這一塊不用太去考慮。


重點是前道工序,這里指的是將芯片電路圖,通過光刻的手法,刻錄到硅晶圓上,需要用到光刻、刻蝕機、清洗機、離子注入等過程,而主要的、核心的半導體設備,也主要使用在這一個過程中。


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如上圖所示,這些產導體設備中,國產的技術水平參差不齊,最先進的刻蝕機等,實際達到了5nm,甚至是3nm,但有些還處于14nm,有些在28nm,甚至還有在65nm的。


遵循木桶理論,實際水平取決于最短的那一塊,也就是光刻機,所以如果只使用國產設備,理論上最高也就是65nm的水平。


但這還只是理論水平,還牽涉到實際應用,包括這些設備的配套,生產線的調整、甚至生產控制軟件等,能不能達到65nm,還是未知數……


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再說說后道工序,這一塊其實是封裝測試這一塊,這一塊相對也不是那么的核心,且國內在封測上一直處于全球頂尖水平,也不用太過于緊張。


可見,綜合起來看,理論上來講,只使用國產設備,不依賴任何進口,國產半導體應該是65nm左右的水平,但實際應用下,能達到多少,誰也不清楚,但應該不會比65nm更強。