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硅基半导体产业为什么能发展壮大? 因为硅元素是地球上储备最多, 成本最低的半导体材料之一, 沙子中就含有大量的硅, 就连英特尔制作过的宣传片都叫做 '从沙到芯片' . 不过另一方面, 半导体行业又是全球制造业最高端的行业之一, 也是中国正在努力攻破的产业. 在《中国制造2025》技术路线图中, 列出了多种需要攻克的半导体工艺, 值得注意的是EUV光刻机以及18英寸晶圆产业.
在半导体产业的设计, 制造, 封测三大行业里, 中国公司需要掌握的新技术多了去了, 《中国制造2025》的技术路线图中就列举了大量产业技术, 包括HKMG金属栅极工艺, FinFET工艺, 多重曝光, 193nm光刻胶, 光掩膜以及各种先进的封装技术, 而在重大装备及管件材料方面, 则有如下技术内容:
在制造装备, 光刻机, 制造材料及封装设备及材料等四个方面, 列举的20-14nm工艺设备, 沉浸式光刻机, 20-14nm工艺材料等技术中, 国内目前已经有技术力量在攻关, 不需要到2025年, 国内的14nm工艺就能量产, 相关材料行业也会有所突破.
这几项技术中, 高精尖的主要是EUV光刻机, 18英寸设备及硅片 (TSV封装也算, 不过这个另说) , 我之所以对这个敏感, 是因为这两大技术都不容易, 都是半导体行业极具挑战性的新一代技术, 工艺, 对中国来说挑战这些技术难度可不低.
在EUV光刻机方面, 中国科学院长春光机所牵头研制了国家科技重大专项02专项—— '极紫外光刻关键技术研究' 在2016年通过了验收, 虽然这只是技术上的预研, 离造出EUV光刻机还远, 不过至少说明国内还是有团队在研发的.
至于另一个18英寸晶圆, 也就是450mm晶圆, 这个前几年在国际上也很火, ITRS (国际半导体技术路线图联盟) 在2003年就乐观预计18英寸晶圆在2012年就能问世, 结果......此前表示2018年用上18英寸晶圆的英特尔, 台积电这几年也不提18英寸晶圆了, 技术研发可能还在进行中, 但18英寸晶圆厂未来几年内也不太可能有了.
我们都知道晶圆直径越大, 面积就越大, 18英寸晶圆面积是12英寸 (300mm晶圆) 的2.25倍, 如果量产将极大地提升芯片的产量, 不过大尺寸硅片制备起来不容易, 相关的晶圆厂投资也是百亿美元级别的, 风险太高了, 还没见到哪家公司现在有投资建厂的可能性.
从这点上来说, 国内要是真能搞出来18英寸晶圆工艺及设备, 那真的是弯道超车了, 怕就怕这个路线图就是这么随便一列, 不考虑未来的可能性.
