華為芯片無法生產,是因為中國大陸沒有哪傢企業能生產高端芯片,中國大陸最先進的芯片工藝制程是中芯國際的14nm,而三星、臺積電已經可以制造5nm芯片。芯片制造最關鍵的設備是光刻機,這一設備長期被荷蘭巨頭ASML壟斷,這也是華為芯片被卡脖子的關鍵。
芯片制程邁進1nm
近日,ASML公司光刻機的研發再傳捷報。ASML現在主力出貨的EUV光刻機分別是NXE:3400B和3400C,預計今年年底前,NXE:3600D將開始交付,三星和臺積電的3nm工藝制程將會主要使用這款光刻機。
在3600D之後,ASML規劃的三代光刻機分別是NEXT、EXE:5000和EXE:5200,第三代光刻機的交貨時間預計在2022年以後瞭,大規模商業的時間甚至要到2025年前後瞭。但值得註意的是第三代光刻機將用在2nm工藝制程上,甚至是1nm。
雖說ASML高端光刻機捷報頻傳,但是國內企業卻無法買到高端的EUV光刻機。不久前,中芯國際與ASML達成瞭12億美元的交易,但是購買的僅僅是DUV光刻機。但是DUV的極限是10nm工藝,10nm一下的工藝必須要是有EUV光刻機。
都說巧婦難為無米之炊,但是制造芯片的“米”就是我們常見的沙子,芯片制造沒“鍋”也難。因為相關國傢的介入,中芯國際在2018年花費1.2億美元購買的EUV光刻機至今還沒有到貨。
國內的光刻機發展到什麼水平瞭?
很多小夥伴可能比較關心目前國產光刻機發展到什麼水平瞭?和世界先進水平還有多大差距?
國內最先進的光刻機是上海微電子的90nm光刻機,和國際先進水平的差距還非常大。為瞭趕超國際先進水平,中國科學傢們也在不斷努力,早在2002年光刻機就被列入瞭“863重大科技攻關計劃”,上海微電子的28nm光刻機有望在2021年年底實現量產。
上海微電子似乎成為瞭“全村”的希望,實際上上海微電子技術不斷突破的背後,是國內眾多科研機構和企業的通力配合。
路在何方?
雖說28nm工藝制程的芯片已經可以滿足絕大多數行業,但是手機處理器、電腦CPU等領域還是需要更先進的制程。國產尖端芯片短時間似乎很難有突破。國內短時間突破無望的中企可能還需要向外尋求轉機。
韓國知識產權局發佈的報告顯示:經過長達十年的研究,該國EUV光刻技術的專利數量已經達到瞭193項。韓國半導體巨頭三星顯然是想在芯片制造領域分一杯羹。如果能夠尋求合作,我國光刻機技術的突破或許會快一些。
中國也正在想方設法實現“彎道超車”,這條“彎道”就是碳基芯片。目前的芯片都是矽基的,其極限在在1nm左右,碳基芯片被認為是新一代芯片。我國在該領域佈局已久,或許這會是中國彎道超車的機會!
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