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[导读]众所周知,华为如今最棘手的问题在于芯片,华为旗下的手机板块对芯片巨大的需求量,但是华为旗下芯片设计公司华为海思只具备芯片设计,不具备芯片加工能力,因而华为屡屡却被限于芯片加工。

众所周知,华为如今最棘手的问题在于芯片,华为旗下的手机板块对芯片巨大的需求量,但是华为旗下芯片设计公司华为海思只具备芯片设计,不具备芯片加工能力,因而华为屡屡却被限于芯片加工。

近日,华为创始人任正非的一席话引起一番讨论,他表示“华为今天遇到的困难,是设计的先进芯片,国内的基础工业还造不出来,华为不可能又做产品,又去制造芯片。”众所周知,国内半导体产业国产替代的这场马拉松已经冲刺多年,而我国半导体产业被卡,最关键的一环就是在芯片制造,而以光刻机为代表的设备更是国内无法突破的重要原因。

设备是半导体制造的基石 但市场基本被外资垄断

光刻机被誉为半导体产业 “皇冠上的明珠”,是芯片制造中最核心的机器,整个光刻过程也是芯片生产过程中耗时最长、成本最高、最关键的一步。

目前,光刻机产业基本被荷兰的 ASML、日本的尼康和佳能这三家供应商垄断。根据赛迪顾问数据,全球光刻机市场规模约160亿美元,ASML、尼康和佳能三大龙头总共占据95%市场,其中EUV市场几乎被ASML一家独占。

其实,中国也能生产光刻机,但以中国目前的技术,只能够生产低端一些的光刻机设备,能够制造90nm及以上工艺的芯片,而能够生产7nm甚至5nm芯片的高端光刻机基本上全部靠ASML供货。

国产半导体设备发展正当时

随着中美贸易摩擦的升级,打破垄断、提高国产化率,力争实现半导体设备自主可控是重中之重。在这样的背景下,国家从政策、资金方面支持半导体设备的国产化,国家大基金二期支持重点就放在国产半导体设备和材料上,其中提到将加快开展光刻机、化学机械研磨设备等核心设备,以及关键零部件的投资布局,填补国产工艺设备空白。

在国家政策及基金等因素的支持下,如今,中国的光刻产业也有了一定的起色。

近日,据业内人士透露,上海微电子已经宣布研发出28纳米光刻机,预计这28纳米光刻机将在2021年底到2022年之间进行量产,而且这个28纳米光刻机通过多次曝光之后,可以用于生产14纳米甚至10纳米的芯片。

作为中国大陆技术最先进、规模最大的晶圆代工企业,中芯国际历时多年,制程工艺从0.18微米技术节点发展至如今的N+1工艺。日前,一站式IP和定制芯片企业芯动科技官方宣布,已完成了全球首个基于中芯国际FinFET N+1先进工艺的芯片流片和测试,所有IP全自主国产,功能一次测试通过。

而在光刻机技术研究上,今年以来也是好消息不断:2020年6月,由中国科学院院士彭练毛和张志勇教授组成的碳基纳米管芯片研发团队在新型碳基半导体领域取得了重大的研究成果,并实现了碳基纳米管晶体管芯片制造技术的全球领先地位;2020年7月,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所成功研发出了一种新型5nm高精度激光光刻加工方法。

虽然这些技术都处于实验室阶段,但至少在一些基础理论上已经取得了突破,未来这些实验室技术有可能会转化为现实的生产技术。相信在我国科研人员、企业等各方的共同努力之下,实现国产替代,缩小跟国际顶尖水平的差距!

芯片加工制造的不足,不仅仅体现于半导体行业,也反应了整个中国与西方国家在制造业上的区别。在制造工艺上,我国制造技术唯有一步一步地慢慢向前探索,绝无捷径可言。

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