众所周知,芯片制造工艺非常复杂,牵涉到几百种材料、几百种设备,还有上千道工序。毫不夸张的说,半导体工艺,应该是全球最复杂的工艺,牵涉到的供应链也全球最复杂。
而在这些供应链中,美国垄断了EDA、半导体设备,日本垄断了半导体材料,荷兰垄断了光刻机……而我们在供应链中,并不占优势,所以美国针对中国芯片产业,进行了围堵封锁。
在这样的情况之下,我们必须要做的事情就是,建立国产供应链,慢慢减少对外依赖。
而这个国产供应链中,半导体设备是必不可少,且非常重要的一环,因为美国禁令之下,针对半导体设备的限制越来越严,从之前的7nm,限制到了14nm,甚至有些奔40nm去了。
那么问题就来了,目前情况之下,如果只使用国产设备,不依赖美国、日本、荷兰等国外的设备,我们究竟能生产多少纳米的芯片?
芯片制造分为三个主要步骤,晶圆制造,前道工序,后道工序。
晶圆制造这一块,不用多说,指的是从砂子变成硅晶圆的过程,这一块我们能够利用国产设备,制造出300mm的硅晶圆出来,而300mm晶圆,可以用于2nm、1nm,所以这一块不用太去考虑。
重点是前道工序,这里指的是将芯片电路图,通过光刻的手法,刻录到硅晶圆上,需要用到光刻、刻蚀机、清洗机、离子注入等过程,而主要的、核心的半导体设备,也主要使用在这一个过程中。
如上图所示,这些产导体设备中,国产的技术水平参差不齐,最先进的刻蚀机等,实际达到了5nm,甚至是3nm,但有些还处于14nm,有些在28nm,甚至还有在65nm的。
遵循木桶理论,实际水平取决于最短的那一块,也就是光刻机,所以如果只使用国产设备,理论上最高也就是65nm的水平。
但这还只是理论水平,还牵涉到实际应用,包括这些设备的配套,生产线的调整、甚至生产控制软件等,能不能达到65nm,还是未知数……
再说说后道工序,这一块其实是封装测试这一块,这一块相对也不是那么的核心,且国内在封测上一直处于全球顶尖水平,也不用太过于紧张。
可见,综合起来看,理论上来讲,只使用国产设备,不依赖任何进口,国产半导体应该是65nm左右的水平,但实际应用下,能达到多少,谁也不清楚,但应该不会比65nm更强。