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采用全国产的设备,材料,我们能够制造达到多nm的工艺

发布来源:互联网    发布时间:2021-04-15 23:01

众所周知,随着芯片禁令的持续,华为手机销量不可避免的越来越低,2月份全球份额为4%,排名第6,接下来可能还会持续下滑。

很多人就有疑问了,称如果我们全用国产的设备、材料来生产芯片,难道还会受限制么?全国产究竟能够达到几nm,不说高端芯片,能不能生产中端芯片,用到华为的中端机上?

采用全国产的设备,材料,我们能够制造达到多nm的工艺(图1)

今天就给大家说说如果采用全国产的设备、材料,我们能够制造达到多nm的工艺?

芯片生产过程中涉及到几十种设备,上百道工序,我们只捡重点的说。芯片制造至少有三个步骤,那就是单晶硅片制造、前道工序、后道工序。

单晶硅片制造就是把砂子变成晶圆的过程,由于这一块基本不限制,所以不展开说。国内有制造晶圆的厂商,比如沪硅产业,有300mm的晶圆,可用于14nm的工艺。所以在晶圆这一块,我们认为可以达到14nm。

采用全国产的设备,材料,我们能够制造达到多nm的工艺(图2)

前道工序是重点,就是晶圆变成芯片的过程,由代工厂完成,也是限制的重点,这里分为8个小流程,分别是扩散、薄膜沉积、光刻、刻蚀、离子注入、CMP抛光、金属化、所以至少有8种关键设备。

扩散设备、薄膜沉积这一块有北方华创,最新工艺是14nm,国产光刻机最强是上海微电子,工艺是90nm,刻蚀机则是中微半导体,达到了5nm。

离子注入有中科信、凯世通、工艺则在28nm左右,据称中科信可以达到22nm了。CMP抛光是华海清科、中电科,工艺节点是14nm。

金属化这一块不难,最后说说,这一块至少有4家企业,有睿励科学、中科飞测等,工艺在28nm。

采用全国产的设备,材料,我们能够制造达到多nm的工艺(图3)

但是我们知道,在芯片制造中,是遵行短板理论的,就是能生产多少nm芯片,取决于最落后的那一环节,所以严格来讲,不考虑光刻机,在28nm。

但光刻机最落后,还在90nm,所以最终结果是如果不用国外的光刻机,那就只有90nm了,其它设备再先进,达到5nm也没有用。

最后还要注意的是,在生产芯片的过程中,还有很多的材料,比如特气、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助材料、湿化学品、靶材、抛光液等。有些产品国内没有,必须从进口。这也是一大障碍。

采用全国产的设备,材料,我们能够制造达到多nm的工艺(图4)

最后说说后道工序,这里主要是封测厂商在做,这里基本也不限制,所以不展开讲,国内有三大巨头,分别是江苏长电、天水华天、通富微电,技术达到了5nm。

可见,采用全国产的设备、材料来制造芯片,真的很难,考虑全套材料的话,甚至在目前不太现实,不考虑材料的话,最多达到90nm,不考虑光刻机,最多达到28nm,可见我们还有很多需要依赖国外产品的地方,在芯片这一块,我们要补的课还有很多。

本文相关词条概念解析:

芯片

指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片(chip)或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、集成电路(英语:integratedcircuit,IC),在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并通常制造在半导体晶圆表面上。前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybridintegratedcircuit)是由独立半导体设备和被动组件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

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