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除了光刻机,中国芯还有很多难题,需要一一解决
2023-03-16 来源: 只谈数码科技
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关键词: 光刻机 中芯国际 芯片

众所周知,近日ASML更新了出口说明,表示荷兰政府对DUV光刻机的出口也进行了限制,ASML理解为TWINSCAN NXT:2000i及之后的浸没式光刻机,已经不能出口到中国了。

这意味着,ASML目前在售的三款浸润式光刻机中,只有TWINSCAN NXT:1980i一款能够卖到中国来。

这则消息一出来,很多网友表示,国产光刻机必须加油了,如果后续禁令再收紧,连这一台浸润式光刻机都不能出口的话,问题就大了,中国芯就真的麻烦了。

事实上,芯片产业太庞大了,产业链非常复杂,各种设备、技术、材料又非常多,除了光刻机,中国芯还有很多难题,这些难题一直卡着我们的脖子,要想真正打造全国产供应链,还要达到先进水平,这些难题必须一一解决才行。

首先是被誉为“芯片之母”的EDA领域,国产方面仍然受制于人。

近日概伦电子表示已经实现了对7/5/3nm工艺的支持,而之前华大九天也表示支持3nm了,这让网友们兴奋不已。但其实EDA的流程太多了,已经是集芯片设计、综合验证、物理设计、仿真、测试等等环节于一体了。

目前不管是华大九天,还是概伦只在部分环节或流程中实现了3nm,甚至很多流程,国内就没有相关的EDA产品,必须依赖国外。

从2021年的数据来看,三大EDA公司新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)、和西门子EDA,垄断了国内90%左右的市场。

目前芯片太复杂了,离不开EDA,所以EDA其实是卡脖子的技术之一,我们必须要突破,否则不排除后续针对EDA的禁令也会加码和扩大。

其次是半导体设备这一块,不只是光刻机,还有众多的设备,也是国内的短板。

半导体设备大致可以分为11大类,50多种机型,其核心有光刻机、刻蚀机、薄膜沉积机、离子注入机、CMP设备、清洗机、前道检测设备和氧化退火设备八大类。

目前在光刻机、自动测试设备、刻蚀机、离子注入机等核心设备上,我们的工艺相对落后,光刻机90nm,其它产品有些在65nm、有些在40nm……

这些核心设备长期由海外龙头垄断,国内的份额大多低于5%,并且这5%,基本上是非常低档的产品,无法对国外先进设备进行替代,这也是后续需要攻克的难题。

最后说说半导体材料这一块,芯片制造需要各种各样的材料,涉及到几十种。

其中比较关键的,大家都熟悉的有光刻胶、抛光液、靶材、特种气体等,在后端封装阶段需要各种基板、中介层、引线框架、粘接材料等。

光刻胶大家都清楚,国内还处于65nm的水平,很多的靶材、特种气体,其实国内就没有,要从国外进口,从2021年的数据来看,国内半导体材料国产化率仅约10%左右。

而日本垄断了全球近70%的半导体材料,而日本也是听美国的,这个风险大家都懂的。

可见,中国芯要崛起,差的不只是光刻机,大家也不必只盯着光刻机,要补的课实在太多了,而这些课后背,其实是基础不扎实,比如物理学、化学、材料学、力学、数学等等。

好在目前众多的企业,已经深刻的认识到这一点,比如任正非就表示造芯片不能只砸钱,要砸物理学家,数字学,化学家等。

当然,最后值得说一说的是,尽管中国芯目前面临众多的困难,但从EDA到设备到材料的国产化比例也一直在提升,前进的脚步一直不停。