为什么中国大陆,还制造不出5nm、3nm的先进芯片?
什么样的芯片算是先进芯片?按照之前行业惯例,28nm以下的芯片,称之为先进芯片,而28nm及以上的芯片,称之为成熟芯片。
不过,随着时代的进步,现在大家都觉得只有5nm及以下的芯片,才算是先进芯片,至于7nm甚至7nm之上的,10nm、14nm芯片等,都不算先进芯片了。
毕竟目前像台积电、三星、英特尔都进入3nm,甚至2nm阶段了,7nm已经算不上多先进了。
如果以7nm为成熟芯片和先进芯片的分界线的话,可以很肯定的告诉大家,目前中国大陆还造不出7nm之下的芯片。
那么问题就来了,芯片也是人造的,不是神造的,为何我们这么重视芯片产业,发展了这么多年,还造不出5nm,以及5nm之下的先进芯片呢?
其实造芯片,不是用手搓出来的,分为材料、设备、技术三个方面。
材料中最重要的是硅片,造5nm芯片需要12寸硅晶圆,纯度不能低于99.9999999%(9个9),还有平整度的要求,以前国内造不出这样的硅片。
后来张汝京创办了上海新昇,在2016年实现了300mm半导体硅片的规模化生产,才实现了12寸硅片的0的突破,但如今,在硅片上,依然被国外巨头垄断,国产份额不到5%。
而除了硅片之外,还有光刻胶、各种靶材、气体等,目前国内还有很多欠缺,比如光刻胶,国产光刻机,还只能支持到40nm左右的节点,再往下就要从日本进口了……
除了材料之外,半导体设备也同样重要。
其中最关键的光刻机,大家都清楚的,干式DUV光刻机,最多能制造65nm的芯片,浸润式DUV光刻机,最多能制造7nm的芯片。
只有EUV光刻机,能够制造5nm及以下的芯片。目前ASML的EUV光刻机,不能卖给中国,连浸润式DUV光刻机,都有部分受限了。
而国产光刻机,之前是90nm,前几天工信部公布了一台光刻机,也是65nm,还是干式DUV光刻机的范畴,不可能支持到5nm的……
除了光刻机之外,还有很多设备,也是和工艺相关的,比如刻蚀机等等,目前国内的能够进入5nm的设备,真的不多,大多数靠进口,但目前美国又不准这些厂商卖给中国。
另外还有技术本身,并不是你拥有光刻机、有材料,就一定能够制造出5nm芯片的。
芯片制造也是非常有门槛的,大家看看联电、格芯等,什么材料、设备都能买到,为何还停留在14nm,一方面是他们不想再往下了,二就是技术难度。
像intel,为何多年打磨14nm?也是因为进入先进工艺太难,后来不得不改名,将7nm改成intel4,5nm改成intel3,才算是进入了5nm……
所以,目前在制造先进芯片方面,中国大陆不仅受限于材料、设备,还有技术本身,也需要磨炼,这是一个长期的、不断前进的过程。
基于当前外部形势,中国大陆想要制造出5nm这样的芯片,需要国产产业链都达到5nm节点,这个过程会比较漫长,大家要有耐心一点。
为什么中国大陆,还制造不出5nm、3nm的先进芯片?
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中国芯,路漫漫:7nm,一道中国制造的坎儿?
“中国为啥造不出先进芯片?” 这问题,就像亲戚聚会上的灵魂拷问,年年都得被拎出来溜一圈。这不,最近又有人翻出老黄历,拿着“5nm”、“3nm”说事儿,觉得中国制造在芯片领域就是矮人一截。今儿,咱们就来说道说道,这芯片制造,到底难在哪儿?
1. “硅”路花:纯度99.9999999%的试金石
芯片这玩意儿,说白了就是在一块小小的硅片上雕刻电路。但这硅片可不是路边捡块石头就能用的, 那纯度要求,得是99.9999999%(您没数错,9个9!)。这就好比在满是沙子的沙漠里找金子,还得是99.9999999%纯金的那种!
早些年,咱们还真造不出这么纯的硅片,后来还是张汝京创办了上海新昇,才算把这道坎儿迈过去了。可即便如此,咱们在硅片供应上,还是得看国外巨头脸色,自家产的,占比还不到5%。
2. “光”刻难题:没有EUV光刻机,巧妇难为无米之炊
除了硅片,芯片制造还得用到光刻机。这玩意儿,就好比雕刻芯片的刻刀,精度要求极高。你想啊,5nm的芯片,比头发丝还细上万倍,没把好刀,怎么雕得出精细的花纹?
问题是,能雕刻5nm芯片的EUV光刻机,现在只有荷兰ASML公司能造,而且人家还不卖给咱们! 咱们自己造的光刻机,技术水平还停留在十几年前, 就好比拿着菜刀去雕花, 你说能雕出个啥?
3. “材”不胜用:光刻胶,卡脖子的“隐形冠军”
除了光刻机,还有一种材料也卡着咱们的脖子,那就是光刻胶。这玩意儿,就好比雕刻芯片的墨水,没有它,光刻机就相当于瞎了眼,啥也刻不出来。
咱们自己倒是也能生产光刻胶,但只能用在低端芯片上。 想要生产高端芯片,还得从日本进口。 你说这气人不?
4. “技”不如人:芯片制造,经验和技术缺一不可
光有材料和设备还不够,还得有技术。芯片制造,可不是把材料往机器里一扔就能自动生产出来的, 这其中涉及到复杂的工艺流程和技术参数, 需要经验丰富的工程师不断调试优化, 才能生产出合格的芯片。
就好比炒菜, 同样的食材, 同样的锅铲, 有人能炒出米其林大餐, 有人就只能做成黑暗料理。 芯片制造也是这个道理, 没有金刚钻, 别揽瓷器活。
5. “内”忧外患:外部封锁与内部短板
说到底,中国芯片制造的困境,既有外部环境的压力,也有自身发展的不足。外部势力对咱们的技术封锁, 就像一座大山, 横亘在咱们前进的道路上。 而咱们自身在材料、设备、技术等方面的短板, 又像是身上的枷锁, 限制了咱们的发展速度。
那么最后小编想问:面对芯片制造的重重困境,中国企业该如何突围?是埋头苦干,自力更生?还是加强国际合作,寻求突破?对此你怎么看?
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