《國產晶片的那些事兒》之一：光刻機真的能救中國芯麼？

2018年春夏之交的三個月里，中國晶片行業爆發了一場「斷供危機」。

從4月16日美國商務部禁止中興通訊從美國企業進口晶片產品，到7月14日中興在支付了總共14億美金的罰款後正式宣布解禁，在這難熬的90天裡這家企業所經歷的種種遭遇在網絡上引起了激烈的討論。

中興事件雖然告一段落，但餘波仍在。

國產晶片的現狀到底如何？有哪些地方還被人「卡脖子」？這些問題依然有許多人關心。

筆者在過去的幾個月中集中精力挖掘、整理、分析了相關的事件和數據，並通過行業中的朋友進一步了解到了一些晶片行業中不為人知的事實。

從今天開始，將會陸陸續續地聊一些關於晶片行業的觀點，這些觀點可能會和許多人聽到的情況不太一樣。

但筆者一直認為，與其人云亦云的被動接受，不如根據事實依據作出自己的判斷和思考。

作為開篇，先來說說光刻機的事兒。

中興事件讓國人意識到我們是多麼的離不開美國的晶片，而眾所周知的一個數據是：中國每年要花超過2000億美金進口晶片，這個數字甚至超過了對石油的依賴。

那怎麼才能造出國產晶片呢？許多人都知道：必須要有光刻機啊！

但這裡有一個很大的誤區：就是以為造晶片有光刻機就行了，把原材料放進去，輸入幾個參數，就會有高質量的晶圓生產出來，並且晶片的工藝也完全取決於光刻機的好壞。

事實上，光刻機雖然重要，但只是晶片製造中的一環！從IC設計，晶圓處理，到封裝測試，晶片整個產業鏈的每一步都要經歷無數的工序，一顆晶片的製造背後至少有上萬人直接或間接參與生產。

而我們最大的誤解就是對半導體製造中的「工程難度和技術含量」認識不足，以為有了光刻機就解決了所有的問題。

這裡可以舉一個例子，中國大陸晶片製造實力最強的中芯國際，全球排名第五，但收入只有台積電的十分之一。

目前中芯國際只能量產28nm的晶片，14nm預計2019年初才能達到完全量產，而台積電現在已經可以量產7nm的晶片。

許多人一直覺得這樣的情況是中芯國際買不到最好的光刻機所導致，但事實上目前65nm以下的所有製程都是193nmDUV設備製造的，台積電用這套設備干到了7nm，而中芯國際用同樣的設備才勉強幹到14nm。

台積電最早就是使用193nmDUV設備生產7nm的晶片，雖然現在已經開始改用最先進的EUV光刻機，但從理論上來講，中芯國際也應該可以用老的光刻機做到7nm的工藝。

這就從側面反映了兩者的差距除了設備以外，更在於工藝水平和器件設計水平等「技術實力上」。

我曾經就此事諮詢了某業內人士，得到兩點回答：

1. 首先，中芯國際和台積電的差距是全方位的，不僅僅是光刻機。

2. 其次，工藝的突破永遠是早於設備的更新。

也就是說通常是光刻機滿足不了現有的工藝水平了才會進行更新換代，而台積電這樣的企業不可能幹等著有了EUV光刻機才去開發新技術。

換句話說，7nm的工藝是早於EUV光刻機出現的。

中國現在搞半導體有點像經營一家西餐廳，買到了全套的大馬士革刀具（光刻機），但還是要配上會用它的頂級大廚以及刀叉盤子、桌子板凳、經理服務員等一系列配套的能力。

對於中芯國際來說，現在最好的菜刀已經到手了，接下去就要看廚子會不會使，能不能把這家餐廳運營起來了。

幾個月前中芯國際也已經花了1.2億美元向荷蘭ASML下單採購最新的EUV光刻機，但這不意味著明年光刻機到手後我們馬上就可以量產7nm的晶片。

後序的工藝參數，電路規則等一系列工藝和技術上的突破還有待實現，所以即使14nm明年可以量產，跨越到7nm還是有不小的難度。

由此可見，光有最先進的EVU光刻機也沒有，還得有技術實力與之匹配，「趕英超美」也不是能一促而就的。

關於光刻機就先聊到這裡， 下次聊聊我們怎麼才能打破英特爾在CPU上的壟斷。

大夥有問題的話可以在下面留言，我會儘量解答。