芯片制造工藝黑科技再現(xiàn),那么中國(guó)是如何在限制下實(shí)現(xiàn)芯片自給自足?
在日本研發(fā)成功無(wú)需光刻機(jī)的NIL工藝之后,近日美國(guó)一家企業(yè)Zyvex Labs 也宣布推出無(wú)需ASML的芯片制造工藝,并且制造工藝可達(dá)到0.768nm,打破了當(dāng)前光刻機(jī)預(yù)期的1.8nm工藝極限,這對(duì)于ASML來(lái)說(shuō)無(wú)疑是重大打擊。
全球各個(gè)經(jīng)濟(jì)體研發(fā)無(wú)需光刻機(jī)的工藝,在于當(dāng)下的光刻機(jī)實(shí)在太貴了,第一代EUV光刻機(jī)的價(jià)格達(dá)到1.2億美元,第二代EUV光刻機(jī)達(dá)到4億美元,昂貴的芯片制造設(shè)備正在快速推高芯片制造的成本。
此前臺(tái)積電曾計(jì)劃量產(chǎn)的3nm工藝最終沒(méi)有一個(gè)客戶接受,除了該工藝量產(chǎn)時(shí)間晚、性能不達(dá)標(biāo)之外,還在于它的成本太高了,之前愿意采用該工藝的客戶僅有Intel和蘋(píng)果;至于三星的3nm工藝則沒(méi)有公開(kāi)客戶,普遍認(rèn)為采用了三星3nm工藝客戶規(guī)模也不會(huì)太大。
如此情況下,芯片行業(yè)已開(kāi)始探索無(wú)需光刻機(jī)的芯片制造工藝,進(jìn)而降低芯片制造的成本。日本無(wú)疑是開(kāi)創(chuàng)者,日本開(kāi)發(fā)的NIL工藝已投入實(shí)際生產(chǎn),被鎧俠用于生產(chǎn)存儲(chǔ)芯片,近期日本方面宣布NIL工藝已推進(jìn)至10nm以下,預(yù)計(jì)NIL工藝可以推進(jìn)至5nm。
如今美國(guó)的Zyvex也宣布推出了無(wú)需光刻機(jī)的芯片制造工藝,意味著通過(guò)技術(shù)變革是可以在當(dāng)前以光刻機(jī)作為主要芯片制造設(shè)備的工藝有更多途徑,尤為可喜的是Zyvex的工藝可以做到比以ASML的第二代EUV光刻機(jī)所能達(dá)到的1.8nm更先進(jìn),這可能會(huì)要了ASML的命。
其實(shí)ASML稱(chēng)霸光刻機(jī)市場(chǎng)也不過(guò)是自2008年開(kāi)始,此前光刻機(jī)市場(chǎng)的兩強(qiáng)是日本的佳能和尼康,ASML通過(guò)與臺(tái)積電研發(fā)浸潤(rùn)式光刻機(jī),共同取得了巨大的成功,ASML成為光刻機(jī)市場(chǎng)的老大,臺(tái)積電則在芯片制造工藝居于全球領(lǐng)先水平,而日本的佳能和尼康則迅速衰落。
自進(jìn)入5G時(shí)代后,我國(guó)在諸多科技領(lǐng)域趕上甚至對(duì)西方形成了反超,比如華為,這是全球5G核心專(zhuān)利數(shù)量最多的企業(yè),海思半導(dǎo)體也在高端移動(dòng)芯片市場(chǎng)與外國(guó)芯片第一次打得不分勝負(fù)。
不過(guò)海思只是設(shè)計(jì)企業(yè),想要將PPT變?yōu)槌善?,離不開(kāi)ASML的EUV光刻機(jī)。然而,合作、競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)成為當(dāng)下世界形勢(shì)的主流,尤其在科技領(lǐng)域更是廣泛存在,但有些人卻非常擅長(zhǎng)通過(guò)遏制競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的正常發(fā)展以實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先的目的,為此采用美技術(shù)的ASML也成了老美手中的一張王牌。
中美科技競(jìng)爭(zhēng)加劇,ASML EUV光刻機(jī)至今無(wú)法進(jìn)入大陸市場(chǎng),不過(guò)DUV光刻機(jī)還勉強(qiáng)能進(jìn)來(lái),即便如此,這對(duì)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)也非常重要,在國(guó)內(nèi)科研人員的努力之下,我國(guó)成功突破了14nm工藝芯片的量產(chǎn)?;蛟S有人不知道,14nm是半導(dǎo)體制程工藝中的一個(gè)分水嶺,能進(jìn)入14nm實(shí)際上就已經(jīng)邁進(jìn)了先進(jìn)制程領(lǐng)域,能滿足全球80%左右的市場(chǎng)需求。即便是霸占高端芯片市場(chǎng)的臺(tái)積電,14nm也占據(jù)了其一半的產(chǎn)能。
面對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片的覺(jué)醒,老美自然是眼紅,于是升級(jí)出口管制將矛頭對(duì)準(zhǔn)了14nm,但ASML第一時(shí)間卻發(fā)出警告稱(chēng)“如果停止向大陸銷(xiāo)售主流光設(shè)備,全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈將面臨中斷”,“對(duì)華出口規(guī)則不會(huì)改變”、“ASML是歐洲企業(yè)”等,之后媒體傳出老美派人赴荷欲阻撓ASML從而打亂我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程。
中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)卻并未被打倒,反倒愈挫愈勇,實(shí)現(xiàn)了中低端芯片的自給自足。甚至在今年上半年,芯片出貨量達(dá)到了1600億顆,令全球刮目相看,甚至迎來(lái)了ASML的態(tài)度轉(zhuǎn)變。
那么中國(guó)是如何在限制下實(shí)現(xiàn)的芯片自給自足成就?ASML又改變了怎樣的態(tài)度呢?
了解中國(guó)中低端芯片如何自給自足之前,我們要先知道中國(guó)芯片被限制的原因。眾所周知半導(dǎo)體芯片是當(dāng)下科技領(lǐng)域非常重要的零件,生產(chǎn)難度很大,利潤(rùn)豐厚。
而美國(guó)向來(lái)是全球芯片工藝最拔尖的國(guó)家,以蘋(píng)果與高通為首,A系列芯片與驍龍芯片幾乎代表了芯片領(lǐng)域的金字塔科技。但是華為麒麟芯片的橫空出世,令美國(guó)人感到了危機(jī)。進(jìn)而禁止臺(tái)積電為華為代工芯片,從而限制中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
芯片是當(dāng)下最主要的元器件,進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代后,芯片需求就開(kāi)始快速增長(zhǎng),隨著5G、智能電動(dòng)汽車(chē)的普及,再加上萬(wàn)物聯(lián)網(wǎng),芯片需求是越來(lái)越大。
芯片等規(guī)則被修改后,高通、臺(tái)積電等企業(yè)先后不能自由出貨,華為自研的麒麟9000等芯片暫時(shí)無(wú)法生產(chǎn)制造,給華為帶來(lái)了一些影響。
于是,國(guó)內(nèi)廠商依賴(lài)高通等進(jìn)口芯片的問(wèn)題被擺在桌面上,用戶都關(guān)心國(guó)產(chǎn)芯片到底處于哪一層次,國(guó)內(nèi)廠商在芯片真的就完全受制于國(guó)外芯片企業(yè)么。
如今,就用幾組數(shù)據(jù)給出詳細(xì)的說(shuō)明。
數(shù)據(jù)顯示,今年前7個(gè)月國(guó)內(nèi)減少進(jìn)口芯片超430億顆,同比下滑12%,可謂是降幅明顯。
這在一定程度上說(shuō)明,國(guó)產(chǎn)芯片是可以替代部分進(jìn)口芯片的。
另外,今年前7個(gè)月國(guó)內(nèi)出口芯片超過(guò)1600億顆,國(guó)內(nèi)累計(jì)生產(chǎn)制造芯片超1900億顆(不含臺(tái)灣省)。
也就是說(shuō),國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造了大量的芯片,而這些芯片多數(shù)都出口到國(guó)外,也說(shuō)明了國(guó)產(chǎn)芯片在全球范圍內(nèi)用處還是很大的。