美企為光刻機(jī)提供核心設(shè)備，另辟蹊徑或?qū)⒁I(lǐng)頂尖芯片的研發(fā)潮流，國(guó)產(chǎn)芯片的發(fā)展卻還困難重重。
對(duì)芯片制造有所了解的朋友都會(huì)知道，工藝越頂尖，研發(fā)難度越大，對(duì)光刻機(jī)設(shè)備的要求也越高。然而如今美國(guó)企業(yè)將光刻機(jī)設(shè)備撇到一邊，率先研發(fā)出了一種研發(fā)3nm工藝的核心設(shè)備，這種設(shè)備究竟能否幫助芯片工藝得到提升呢？
美企率先突破3納米技術(shù)關(guān)鍵零件
要知道美國(guó)企業(yè)向來(lái)都在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域一家獨(dú)大，諸如高通、蘋(píng)果等企業(yè)都是芯片行業(yè)巨頭。
目前美國(guó)企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到了在芯片制造領(lǐng)域的短板，先是邀請(qǐng)臺(tái)積電來(lái)美國(guó)本土建廠，如今又在沒(méi)有光刻機(jī)設(shè)備的情況下率先研制出了一款能突破頂尖工藝的設(shè)備，可見(jiàn)美國(guó)企業(yè)的科技工藝實(shí)力非常強(qiáng)大。
一直以來(lái)國(guó)際上生產(chǎn)芯片都離不開(kāi)光刻設(shè)備，但面對(duì)頂尖的3nm工藝遲遲沒(méi)有最好的解決方案。美國(guó)企業(yè)突然研制出的這類產(chǎn)品，竟能幫助光刻機(jī)突破研發(fā)瓶頸，這家企業(yè)究竟有何實(shí)力呢？
應(yīng)用材料是世界上生產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的龍頭企業(yè)，雖然光刻機(jī)巨頭阿斯麥掌控著光刻機(jī)市場(chǎng)，但是其他產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模跟應(yīng)用材料還有一些差距，不過(guò)這一差距在今年有希望得到追平。
盡管應(yīng)用材料公司不是光刻機(jī)生產(chǎn)商，但是其生產(chǎn)的半導(dǎo)體設(shè)備都是行業(yè)內(nèi)的重點(diǎn)研發(fā)工具，至于三星、英特爾，甚至是臺(tái)積電等行業(yè)巨頭都需要采購(gòu)應(yīng)用材料的設(shè)備。
要知道隨著芯片工藝的提升，晶體管的面積越來(lái)越小，這讓其排列具有了超高的難度。同時(shí)工藝的不斷縮小，也意味著電源阻力會(huì)擴(kuò)大，漲幅能夠達(dá)到10倍，這就會(huì)導(dǎo)致芯片的功耗大幅上升，產(chǎn)品工藝提升的意義也就徹底消失了。
此次研發(fā)出的產(chǎn)品能夠在真空環(huán)境中作業(yè)，將PVD等七類制芯核心工藝融合在了一起，集中在同一個(gè)操作系統(tǒng)中，不僅將操作流程大大縮短，還將電源阻力削減了一半，讓芯片的質(zhì)量和性能得到了大幅度提高。
國(guó)內(nèi)企業(yè)面臨三大難題
眼看國(guó)外企業(yè)在半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)得到了各種進(jìn)步，我們也是心急如焚，可眼下橫在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)面前的極大難題遲遲沒(méi)有解決。
其中最突出的問(wèn)題就是芯片制造的材料，傳統(tǒng)芯片的制造材料都是硅基，作為地下儲(chǔ)備第二的元素，硅元素從沙子中提取處理后就成了制造芯片的核心材料。
然而看似容易，其提取難度卻高的嚇人，純度竟要高達(dá)99.99%，也就是說(shuō)不能包含任何雜質(zhì)。
舉例來(lái)說(shuō)，8英寸的硅基芯片上，不能存在兩顆灰塵，這對(duì)國(guó)內(nèi)的提取工藝提出了較高的要求。
不僅是芯片材料的提取難度高，國(guó)內(nèi)的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件發(fā)展水平也不高，不管是手機(jī)還是電腦，甚至是車載芯片，都離不開(kāi)工業(yè)軟件的規(guī)劃研制。
因此只有光刻機(jī)和光刻材料是行不通的，必須要有一個(gè)規(guī)劃芯片性能的軟件做輔助。
EDA這類軟件就是最佳的選擇，其利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，讓同樣的芯片擁有不同的功能作用。
而在這類軟件的領(lǐng)域國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期受到美企和德國(guó)企業(yè)的壟斷，其壟斷份額一度高達(dá)90%。為此國(guó)內(nèi)華大九天等采用了國(guó)產(chǎn)工業(yè)系統(tǒng)，為EDA軟件的設(shè)計(jì)提供了不少的可行方案，但是跟國(guó)際水平相比還是有所差距。
最后就是光刻技術(shù)了，國(guó)內(nèi)對(duì)光刻機(jī)的掌握僅限于7nm及以上的工藝，對(duì)于頂尖光刻工藝的了解幾乎是一片空白，這跟美國(guó)企業(yè)打壓中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)有著極大的關(guān)系。
眼下中國(guó)遲遲買(mǎi)不到荷蘭的光刻機(jī)，自身研發(fā)的光刻機(jī)產(chǎn)品又難以達(dá)到國(guó)際水平，因此未來(lái)的發(fā)展依舊困難重重。
結(jié)語(yǔ)
希望國(guó)內(nèi)通過(guò)近幾年芯片產(chǎn)能的擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)芯片水平的提高，并通過(guò)人才技術(shù)的積累，將這幾大難題徹底解決，讓國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)取得新的突破。
