國產芯片自主研發面臨怎樣的挑戰？
發布時間：2020-06-03 14:16:26 瀏覽：2220
說起芯片，最近最熱門的話題應該就是美國實施禁令阻止華為芯片批量生產的事件了，或許有人會疑問，為什么美國頒布禁令就能壓倒中國芯片發展？其實，無論哪個國家，芯片從0到1的制作過程都不會是自己獨立完成的，芯片的制作流程分為技術設備、原材料、IC設計、晶圓代工、封裝測試等，每個流程都有專屬的技術門檻。
技術設備
芯片制造設備擁有很多工序，可分成晶圓制造、封裝測試等流程。晶圓制造設備又分成刻蝕機、光刻機、薄膜沉機械設備、CMP機械設備、檢測儀器等。在這當中，光刻機機械設備在芯片制造中是技術難度最高的機械設備之一，。荷蘭ASML公司就是完全壟斷市場芯片行業市場的高端制造機械設備。
現如今，國產光刻機生產制造芯片能力在90-60nm之間，而ASML公司的最高芯片制造在5nm之間，技術應用相差甚遠。這也是現在中國芯片生產制造發展的主要難點，中國要想發展更高精密的芯片，ASML公司就是中國唯一可替代的公司。但是，ASML公司的EUV光刻技術中紫外光設備技術是應用美國技術實現制造，因此高端光刻機便是美國壓制中國芯片發展的絆腳石。
原材料
芯片制造需用的原材料有很多，其中主要包括硅單晶、電子氣體、砷化鎵、工藝化學試劑、光刻膠、光刻膠、除膠劑、CMP、掩模板等原材料。其中硅單晶是芯片制造過程中最重要的原材料。納米級別的芯片制造，對硅單晶的純凈度和平整度要求都是非常高的，因此生產制造硅單晶并不容易。現如今，硅單晶原材料被美國、日本完全壟斷市場。
IC設計
IC設計包括芯片設計圖紙和IC制圖軟件EDA。產品設計師按照芯片需求，用設計軟件設計出具有一定功能性的芯片，使用制造的設計圖紙生產芯片。
EDA軟件是芯片設計制造過程中的關鍵技術應用，是芯片設計中最上游、最高端的產業發展。美國Synopsys公司和Cadence公司、德國MentorGraphics公司，EDA產業占領著國內大約90%的市場規模。同時在全世界EDA發展幾乎也被這三家芯片設計公司壟斷市場。現如今，我國的EDA設計軟件相對落后，這也變成被美國牽制的一個關鍵點。
晶圓代工
臺積電和三星是芯片晶圓代工的領導者，其中臺積電晶圓代工占領全世界50%的市場規模。現如今，臺積電7nm芯片生產制造過程已變成主力軍，5nm芯片生產制造也實現了批量生產。國內的中芯國際與臺積電有著1至2代的差距，現如今中芯國際最高批量生產生產制造過程是14nm。因此高端的芯片制造也變成了美國壓制中國的火力點。
封裝測試
封裝測試是芯片制造過程的之后一個步驟，關鍵技術相對簡單。封裝和測試是兩道工藝流程，封裝是把芯片包裝起來，空出外部接觸的鬢腳；測試則是檢驗芯片的性能是否滿足設計需求。這一步驟基本可以單獨實現。芯片制造的過程不僅產業鏈長、技術復雜，而且工業制造要求高。目前，沒有一個國家能獨立完成。全球化經濟可以各司其職，實現利益最大化。但出現分歧后，卻成為限制企業發展的絆腳石，但壓力也是動力，更能激發我國早日實現獨立自主、自力更生的目標。
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