國產(chǎn)芯片自主研發(fā)面臨怎樣的挑戰(zhàn)？
發(fā)布時間：2020-06-03 14:16:26 瀏覽：2426
說起芯片，最近最熱門的話題應該就是美國實施禁令阻止華為芯片批量生產(chǎn)的事件了，或許有人會疑問，為什么美國頒布禁令就能壓倒中國芯片發(fā)展？其實，無論哪個國家，芯片從0到1的制作過程都不會是自己獨立完成的，芯片的制作流程分為技術設備、原材料、IC設計、晶圓代工、封裝測試等，每個流程都有專屬的技術門檻。
技術設備
芯片制造設備擁有很多工序，可分成晶圓制造、封裝測試等流程。晶圓制造設備又分成刻蝕機、光刻機、薄膜沉機械設備、CMP機械設備、檢測儀器等。在這當中，光刻機機械設備在芯片制造中是技術難度最高的機械設備之一，。荷蘭ASML公司就是完全壟斷市場芯片行業(yè)市場的高端制造機械設備。
現(xiàn)如今，國產(chǎn)光刻機生產(chǎn)制造芯片能力在90-60nm之間，而ASML公司的最高芯片制造在5nm之間，技術應用相差甚遠。這也是現(xiàn)在中國芯片生產(chǎn)制造發(fā)展的主要難點，中國要想發(fā)展更高精密的芯片，ASML公司就是中國唯一可替代的公司。但是，ASML公司的EUV光刻技術中紫外光設備技術是應用美國技術實現(xiàn)制造，因此高端光刻機便是美國壓制中國芯片發(fā)展的絆腳石。
原材料
芯片制造需用的原材料有很多，其中主要包括硅單晶、電子氣體、砷化鎵、工藝化學試劑、光刻膠、光刻膠、除膠劑、CMP、掩模板等原材料。其中硅單晶是芯片制造過程中最重要的原材料。納米級別的芯片制造，對硅單晶的純凈度和平整度要求都是非常高的，因此生產(chǎn)制造硅單晶并不容易。現(xiàn)如今，硅單晶原材料被美國、日本完全壟斷市場。
IC設計
IC設計包括芯片設計圖紙和IC制圖軟件EDA。產(chǎn)品設計師按照芯片需求，用設計軟件設計出具有一定功能性的芯片，使用制造的設計圖紙生產(chǎn)芯片。
EDA軟件是芯片設計制造過程中的關鍵技術應用，是芯片設計中最上游、最高端的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。美國Synopsys公司和Cadence公司、德國MentorGraphics公司，EDA產(chǎn)業(yè)占領著國內(nèi)大約90%的市場規(guī)模。同時在全世界EDA發(fā)展幾乎也被這三家芯片設計公司壟斷市場。現(xiàn)如今，我國的EDA設計軟件相對落后，這也變成被美國牽制的一個關鍵點。
晶圓代工
臺積電和三星是芯片晶圓代工的領導者，其中臺積電晶圓代工占領全世界50%的市場規(guī)模。現(xiàn)如今，臺積電7nm芯片生產(chǎn)制造過程已變成主力軍，5nm芯片生產(chǎn)制造也實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。國內(nèi)的中芯國際與臺積電有著1至2代的差距，現(xiàn)如今中芯國際最高批量生產(chǎn)生產(chǎn)制造過程是14nm。因此高端的芯片制造也變成了美國壓制中國的火力點。
封裝測試
封裝測試是芯片制造過程的之后一個步驟，關鍵技術相對簡單。封裝和測試是兩道工藝流程，封裝是把芯片包裝起來，空出外部接觸的鬢腳；測試則是檢驗芯片的性能是否滿足設計需求。這一步驟基本可以單獨實現(xiàn)。芯片制造的過程不僅產(chǎn)業(yè)鏈長、技術復雜，而且工業(yè)制造要求高。目前，沒有一個國家能獨立完成。全球化經(jīng)濟可以各司其職，實現(xiàn)利益最大化。但出現(xiàn)分歧后，卻成為限制企業(yè)發(fā)展的絆腳石，但壓力也是動力，更能激發(fā)我國早日實現(xiàn)獨立自主、自力更生的目標。
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