一颗芯片的诞生,从来不是一台机器可以搞定的,它涉及的是一整套材料、设备、工艺、软件和工程能力共同搭建的体系,日本在这方面极具优势。近期就有日本媒体指出:中国先进制程对日本材料的依赖相当严重,如果失去日本材料体系,中国7nm将受到巨大冲击。
乍一听,有几分道理,实际情况究竟如何呢?
不可否认,在过去几十年,日本半导体产业逐渐形成了一条非常特殊的优势。它没有成为台积电这样的晶圆代工巨头,也没有成为英伟达这样的芯片设计公司,却在半导体产业链的上游细分领域建立了极深的护城河。
硅片、光刻胶、光掩模、电子化学品、CMP材料、封装材料……这些看起来不起眼的东西,却是晶圆厂每天都离不开的。而日本企业在这些领域拥有明显优势。例如,东京应化、JSR、信越化学等企业在全球光刻胶市场占据较高份额;信越化学和SUMCO在全球硅片市场也长期保持领先。在ArF等先进光刻胶领域,日本企业占全球份额70%以上,中国光刻胶对日本依赖极高。
这才是日本半导体材料真正可怕的地方:它不一定掌握整个芯片产业,却可能掌握芯片制造过程中某一个极其关键、极难替代的环节。
到了7nm,芯片制造已经不是能不能做的问题,而是能不能稳定地做。光刻胶就是其中一个典型例子。简单来说,光刻机负责照,光刻胶负责感光。光刻机把极其微小的电路图案投射到晶圆表面,光刻胶经过曝光、显影之后,把图案真正“刻”下来。一旦光刻胶出现问题,那么后面的刻蚀、沉积、清洗都会受到影响。
先进制程对材料的要求不是能不能生产出来,而是能不能连续生产数千片、数万片,而且每一批都保持稳定,这是两个完全不同的概念。日本正是在这方面优势明显,这并不是一张配方可以解决的,背后是化学体系、纯化工艺、设备、检测、供应链管理,以及与晶圆厂长期共同优化形成的工艺数据库。
我们承认目前确实存在部分先进半导体材料对日本供应商的依赖,但这并不等于日本材料一旦停止供应,中国7nm就会全部停摆。
我们自己的材料企业也一直在推进替代,以CMP为例,国内企业已经在抛光液、抛光垫等方向持续突破。行业资料显示,中国CMP材料在28nm及以上成熟制程已经实现较高比例导入,而在14nm以下、尤其7nm及以下先进节点,高端材料仍存在明显差距。
这恰恰说明,中国半导体材料目前真正的问题不是完全不会,而是成熟制程已经逐步形成产业化能力,先进制程还需要继续攻关。
假设一个极端情况:日本企业真的大范围停止向中国供应关键先进材料。那么中国7nm会不会受到影响?
答案是:一定会。最直接的影响不是7nm马上消失,而是良率、成本和稳定性。先进制程最怕的不是一次性做不出来,是今天能做,明天也能做,但一个月以后良率下降;换一批材料以后参数漂移;不同批次之间出现差异;工艺窗口越来越窄。先进制程真正拼的,就是这种极限状态下的稳定性。
所以,日本停供,可能影响中国先进制程进一步扩大规模、提高良率和降低成本的速度,这才是现实中的真正压力。
中国芯,我的心
关注我获得
声明:本文素材引自网络媒体,如有错误,请以最新资料为准。本文绝不构成任何投资建议、引导或承诺,请审慎阅读。
热门跟贴