國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體已落后4代,本土企業(yè)如何翻越這三座大山?
關(guān)鍵詞: 臺(tái)積電 芯片 中芯國(guó)際
按照媒體的說(shuō)法,蘋(píng)果的iPhone15將于9月13日晚上發(fā)布。
而這次的iPhone將搭載全球首款3nm的手機(jī)Soc芯片A17,而這也是臺(tái)積電首顆量產(chǎn)的3nm芯片,更是全球首顆量產(chǎn)的3nm手機(jī)芯片。而在蘋(píng)果A17之后,像高通、聯(lián)發(fā)科、三星等,也將推出3nm的手機(jī)芯片,意味著芯片工藝,正式進(jìn)入3nm時(shí)代。
而臺(tái)積電進(jìn)入了3nm,從另外一方面來(lái)看,也意味著中國(guó)大陸的芯片制造技術(shù),相比于臺(tái)積電,又落后了一代,從之前的落后2代,變成了落后4代。
目前中國(guó)大陸最先進(jìn)的工藝是中芯的14nm工藝,而離3nm工藝,中間還有10nm、7nm、5nm這么三代,再加上3nm這么一代,一共是4代。如果按時(shí)間來(lái)算,臺(tái)積電于2015年就量產(chǎn)了16nm(等效于14nm工藝),而從16nm到3nm,臺(tái)積電花了8年時(shí)間,相當(dāng)于這4代,按照正常情況,至少需要8年時(shí)間。大家都清楚,現(xiàn)在可不是正常情況,美國(guó)可是在打壓中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè),全面禁止14nm及以下的設(shè)備銷(xiāo)售,所以中國(guó)大陸要進(jìn)入14nm以下工藝,時(shí)間未知……
事實(shí)上,當(dāng)初美國(guó)沒(méi)有打壓的時(shí)候,中國(guó)大陸離臺(tái)積電工藝,其實(shí)是不遠(yuǎn)的。
2015年臺(tái)積電量產(chǎn)16nm(14nm),然后中芯國(guó)際在2019年量產(chǎn)14nm工藝,只相差4年。而2019年時(shí),臺(tái)積電還在量產(chǎn)7nm工藝,意味著當(dāng)時(shí)中芯國(guó)際只落后臺(tái)積電2代。當(dāng)時(shí)中芯國(guó)際請(qǐng)到了梁孟松這個(gè)大神,梁孟松帶領(lǐng)中芯國(guó)際,迅速進(jìn)入了14nm,并對(duì)10nm、7nm展開(kāi)了研究,前期研究工作都已經(jīng)準(zhǔn)備好了,只等EUV光刻機(jī)。誰(shuí)知道這臺(tái)EUV光刻機(jī)沒(méi)有等到,反而等到了美國(guó)的禁令,不僅EUV光刻機(jī)買(mǎi)不到,連先進(jìn)一點(diǎn)的DUV光刻機(jī)(浸潤(rùn)式光刻機(jī))都買(mǎi)不到了。
然后中芯與臺(tái)積電的差距,也就從落后2代4年,變成了落后4代8年了。
國(guó)產(chǎn)先進(jìn)芯片三座大山
但對(duì)于中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)而言,可不是8年就能夠搞定,因?yàn)橹袊?guó)要發(fā)展先進(jìn)芯片,還有3座大山要跨越。
第一座山是EDA,目前國(guó)內(nèi)的EDA產(chǎn)品,大多在14nm工藝上,少部分流程和環(huán)節(jié)達(dá)到了5nm,或3nm,而美國(guó)對(duì)先進(jìn)的EDA進(jìn)行了限制的,所以中國(guó)要實(shí)現(xiàn)3nm工藝,需要EDA也達(dá)到3nm才行。
第二座山是半導(dǎo)體設(shè)備,其中包括光刻機(jī),但又不僅限光刻機(jī),我們知道芯片制造需要幾百種設(shè)備,上千道工序,中間需要用到光刻機(jī)、刻機(jī)、離子注入等待設(shè)備,目前美國(guó)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)行限制,14nm及以來(lái)工藝的設(shè)備,是被禁售的,中國(guó)想要實(shí)現(xiàn)先進(jìn)工藝,需要突破。
第三座山是半導(dǎo)體材料,包括光刻膠,但又不僅限于光刻膠,芯片制造中,需要幾十種材料,比如光刻膠、各種特殊氣體,以及很多的靶材等等。拿光刻膠來(lái)說(shuō),目前國(guó)產(chǎn)光刻機(jī),最多才達(dá)到40nm檔次,至于EUV光刻膠,還遙遙無(wú)期,要想實(shí)現(xiàn)先進(jìn)工藝,還要研發(fā)出EUV光刻膠這樣的材料才行。
可見(jiàn),中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)要進(jìn)入先進(jìn)工藝,比如7nm、5nm、3nm等,需要補(bǔ)的課還太多,EDA、半導(dǎo)體設(shè)備、半導(dǎo)體材料就是三座大山,需要一一跨越。
國(guó)產(chǎn)廠商各環(huán)節(jié)全面開(kāi)花,覆蓋產(chǎn)品品類(lèi)持續(xù)擴(kuò)張
2023年6月29日至7月1日,SEMICON China 2023在上海召開(kāi),此次展會(huì),國(guó)產(chǎn)廠商各環(huán)節(jié)全面開(kāi)花,覆蓋產(chǎn)品品類(lèi)持續(xù)擴(kuò)張;日韓廠商積極參展,體現(xiàn)出政冷經(jīng)熱;美系廠商相對(duì)較少。我們整理了國(guó)內(nèi)設(shè)備及零部件公司的新產(chǎn)品進(jìn)展。
富創(chuàng)精密:公司在投資者調(diào)研紀(jì)要中提到,以金屬零部件為基礎(chǔ)的如噴淋頭、閥門(mén)、靜電卡盤(pán)、加熱器等高端功能零部件采購(gòu)成本高、周期長(zhǎng),公司正在積極布局研發(fā)。
北方華創(chuàng):公司正式發(fā)布應(yīng)用于晶邊刻蝕(Bevel Etch)工藝的12英寸等離子體刻蝕機(jī)Accura BE,實(shí)現(xiàn)對(duì)PR(光刻膠),OX(氧化物),SiN(氮化硅),Carbon(碳),Metal(金屬)等多類(lèi)膜層材料的晶邊刻蝕工藝全覆蓋,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)晶邊干法刻蝕設(shè)備“零”的突破。
拓荊科技:公司在SEMICON展會(huì)展出其用于先進(jìn)封裝的新品混合鍵合設(shè)備,根據(jù)公司公告,公司積極進(jìn)軍高端半導(dǎo)體設(shè)備的前沿技術(shù)領(lǐng)域,研制了應(yīng)用于晶圓級(jí)三維集成領(lǐng)域的混合鍵合(Hybrid Bonding)設(shè)備產(chǎn)品系列,同時(shí),該設(shè)備還能兼容熔融鍵合(Fusion Bonding)。
華海清科:公司在SEMICON展會(huì)展出參股公司芯崳半導(dǎo)體的離子注入機(jī),包括低能量大束流離子注入機(jī)(0.2-80KeV)、高能量H離子注入機(jī) (0.3-2.0MeV),此外還展出CMP系列設(shè)備、減薄設(shè)備、濕法設(shè)備等裝備。
微導(dǎo)納米:公司在SEMICON展會(huì)上發(fā)布用于半導(dǎo)體行業(yè)的第一代iTronix 系列PECVD和LPCVD薄膜沉積設(shè)備,下游應(yīng)用覆蓋邏輯、存儲(chǔ)等領(lǐng)域。目前,微導(dǎo)納米iTronix系列CVD薄膜沉積設(shè)備已獲得客戶訂單,設(shè)備驗(yàn)證進(jìn)展順利。
芯源微:公司在SEMICON展會(huì)上發(fā)布新品KS-S300-TB臨時(shí)鍵合機(jī),此前公司在6月8日在互動(dòng)平臺(tái)表示,近年來(lái),公司加深與國(guó)內(nèi)Chiplet封裝廠商的合作關(guān)系,已成功實(shí)現(xiàn)各類(lèi)設(shè)備的批量導(dǎo)入。公司新產(chǎn)品臨時(shí)鍵合機(jī)、解鍵合機(jī)產(chǎn)品進(jìn)展良好,截至2022年底,臨時(shí)鍵合機(jī)正在進(jìn)行客戶端驗(yàn)證。
盛美上海:公司在SEMICON展會(huì)上展出新品PECVD設(shè)備,可應(yīng)用于SiO2、SiNx、Cabon、NDC薄膜沉積工藝,未來(lái)可以拓展至單片PEALD設(shè)備;前道涂膠顯影設(shè)備,支持ArF工藝,未來(lái)可拓展至i-line,KrF等光刻工藝。
華峰測(cè)控:本次SEMICON展會(huì),公司推出針對(duì)SoC測(cè)試的STS8600全新測(cè)試機(jī)平臺(tái);展出STS8200 PIM SiC/IGBT大功率模塊測(cè)試系統(tǒng),最大短路電流12000A;STS8300校準(zhǔn)機(jī)器人,可以自動(dòng)適配不同的模擬和數(shù)字資源校準(zhǔn)。
長(zhǎng)川科技:公司在SEMICON展會(huì)展出其新品SoC數(shù)字芯片測(cè)試機(jī)D9016,專注于大規(guī)模集成電路IC市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的高密度、低綜合測(cè)試成本解決方案,包括: CPU,GPU、AI、RF芯片等應(yīng)用。
至純科技:公司在SEMICON展會(huì)展出其濕法設(shè)備、工藝支持設(shè)備和整體解決方案。公司濕法設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)28nm節(jié)點(diǎn)全部工藝的機(jī)臺(tái)研制并取得訂單,同時(shí)在更先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)的機(jī)臺(tái)開(kāi)發(fā)進(jìn)展順利且獲得部分工藝訂單并交付中。
