我国芯片研发的现状和前景如下:大家都很乐观的觉得我们只是差在尖端先进制程,只是差个几个工艺节点。熬一熬,拼一拼,甚至放弃一些先进性工业,即使美国完全制裁半导体工业,我们也能撑下去。
我国芯片研发的现状和前景
绝大多数非业内人士甚至是业内人士不深刻接触开发生产的完全不了解美国在半导体行业的完全主导地位。大家都很乐观的觉得我们只是差在尖端先进制程,只是差个几个工艺节点。熬一熬,拼一拼,甚至放弃一些先进性工业,即使美国完全制裁半导体工业,我们也能撑下去。
要知道在2000年,中芯半导体一期开工前,中国的唯一八寸厂是和NEC合作的一个小规模fab。设备是整条线搬迁的,工艺是完全不对国内工程师开放的。当时国际主流已经转向12寸厂,而国内的主流是6寸。当时的领先工艺已经进入纳米级别而国内的还是um。中芯开工后,在AMAT,ASML,Lam,Tel,Novellus,KLA等主流设备的加持下,加上大批TSMC的工艺(可以搜索中芯和台机的一系列官司),中芯整整花了将近两年的时间才勉强让0.18um的良率可以接受。
说了那么多只是为了证明一个新工艺的调试是多么的艰难。在相同机台,相似工艺的条件下,仍然需要两年的时间才能复制良率结果,而其结果也只是差强人意而已。
回头说一下FAB厂设备的及其特殊性。不同于大众认知的设备,你买回来调试好基本靠自己就可以维护生产了。FAB的设备是非常依赖原厂的支持,以至于设备原厂的利润有将近1/3是来自于售后。可以这么说,没有设备厂商的售后,FAB厂几乎完全没有可能自己保持运营。从工艺的调试,研发到设备的维修(从上千台设备的角度来说,每天都有机台宕机)和升级,fab厂是完全依赖原厂的。
而且由于价格,场地(fab厂寸土寸金)和巨额的facility的开销。虽然整个fab有上千台的设备,但是对于上百道的工艺来说设备数量的冗余度是非常狭窄的。一般只有一两台的备用设备。也就是说不巧宕个两台同种设备,可能整条产线就停下来了。Fab都是24小时年中无休的,而原厂的设备工程师也需要24小时on call。
说了那么多铺垫,再回到开始的话题。如果美国严厉制裁中芯国际的话,你认为只是少个EUV不能生产10nm以下工艺么?醒醒吧,那个是整个12寸和8寸都在半年内就要停产的节奏。如果有人要杠说我们现在有替代国产机台,回到第二段。替换整个工艺流程中的几乎全部机台,不知道十年的时间够不够恢复原有工艺水准。对于国产机台,碰巧本人深度参与一两家国内最先进的设备厂。对于其宣传的工艺水平,如果放在大规模生产环境中。
我只能说你如果是fab厂的在职员工,最好还是开始找工作比较靠谱。在国内设备厂商中,还是有个一两家比较靠谱,但是首先他们距离覆盖整个工艺流程还有非常大的距离,而且这些设备厂商的主要零备件都是进口的,如果制裁,估计比中芯死的更早。
如果不信我的结论你可以参考厦门晋华,被制裁的时候机台都买回来了,所有的设备商都在热火朝天的装机呢。结果第二天所有设备商都离场了,五年过去了还没量产呢。370亿人民币的一期投资。都用来溅水花了。你看华为被制裁芯片代工的时候,有一家代工厂跳出来表忠心没?这些老总可是知道,华为还可以去养猪,制裁的铡刀落在他们头上的时候可就变成第二家晋华了。
半导体制造是当今所有先进制造的集大成者,其复杂性远远超过一般人的想象。涉及到材料,精密加工,重复可靠性,化学原材料(忘了提及大多数电子级纯度的化学品和人工合成的前驱体也是进口的)。如果想要完全自主,只有静下心来从原材料工艺,精细加工,精密控制系统着手,然后是整机厂,最后才是工艺的重新研发。没有这种决心只是依靠弯道超车的侥幸是搞不了半导体的。
回到本题吧,我的答案是,如果现在开始,运气好的话20年后我们可以赶上中芯国际现在的工艺水平。如果美国发展的特别慢甚至原地不动的话,大概三四十年可以赶上美国的水准。
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