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矽基半導體產業為什麼能發展壯大? 因為矽元素是地球上儲備最多, 成本最低的半導體材料之一, 沙子中就含有大量的矽, 就連英特爾製作過的宣傳片都叫做 '從沙到晶片' . 不過另一方面, 半導體行業又是全球製造業最高端的行業之一, 也是中國正在努力攻破的產業. 在《中國製造2025》技術路線圖中, 列出了多種需要攻克的半導體工藝, 值得注意的是EUV光刻機以及18英寸晶圓產業.
在半導體產業的設計, 製造, 封測三大行業裡, 中國公司需要掌握的新技術多了去了, 《中國製造2025》的技術路線圖中就列舉了大量產業技術, 包括HKMG金屬柵極工藝, FinFET工藝, 多重曝光, 193nm光刻膠, 光掩膜以及各種先進的封裝技術, 而在重大裝備及管件材料方面, 則有如下技術內容:
在製造裝備, 光刻機, 製造材料及封裝設備及材料等四個方面, 列舉的20-14nm工藝設備, 沉浸式光刻機, 20-14nm工藝材料等技術中, 國內目前已經有技術力量在攻關, 不需要到2025年, 國內的14nm工藝就能量產, 相關材料行業也會有所突破.
這幾項技術中, 高精尖的主要是EUV光刻機, 18英寸設備及矽片 (TSV封裝也算, 不過這個另說) , 我之所以對這個敏感, 是因為這兩大技術都不容易, 都是半導體行業極具挑戰性的新一代技術, 工藝, 對中國來說挑戰這些技術難度可不低.
在EUV光刻機方面, 中國科學院長春光機所牽頭研製了國家科技重大專項02專項—— '極紫外光刻關鍵技術研究' 在2016年通過了驗收, 雖然這隻是技術上的預研, 離造出EUV光刻機還遠, 不過至少說明國內還是有團隊在研發的.
至於另一個18英寸晶圓, 也就是450mm晶圓, 這個前幾年在國際上也很火, ITRS (國際半導體技術路線圖聯盟) 在2003年就樂觀預計18英寸晶圓在2012年就能問世, 結果......此前表示2018年用上18英寸晶圓的英特爾, 台積電這幾年也不提18英寸晶圓了, 技術研發可能還在進行中, 但18英寸晶圓廠未來幾年內也不太可能有了.
我們都知道晶圓直徑越大, 面積就越大, 18英寸晶圓面積是12英寸 (300mm晶圓) 的2.25倍, 如果量產將極大地提升晶片的產量, 不過大尺寸矽片製備起來不容易, 相關的晶圓廠投資也是百億美元級別的, 風險太高了, 還沒見到哪家公司現在有投資建廠的可能性.
從這點上來說, 國內要是真能搞出來18英寸晶圓工藝及設備, 那真的是彎道超車了, 怕就怕這個路線圖就是這麼隨便一列, 不考慮未來的可能性.
