美企為光刻機提供核心設(shè)備，另辟蹊徑或?qū)⒁I(lǐng)頂尖芯片的研發(fā)潮流，國產(chǎn)芯片的發(fā)展卻還困難重重。
對芯片制造有所了解的朋友都會知道，工藝越頂尖，研發(fā)難度越大，對光刻機設(shè)備的要求也越高。然而如今美國企業(yè)將光刻機設(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
要知道美國企業(yè)向來都在芯片設(shè)計領(lǐng)域一家獨大，諸如高通、蘋果等企業(yè)都是芯片行業(yè)巨頭。
目前美國企業(yè)已經(jīng)意識到了在芯片制造領(lǐng)域的短板，先是邀請臺積電來美國本土建廠，如今又在沒有光刻機設(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，可見美國企業(yè)的科技工藝實力非常強大。
一直以來國際上生產(chǎn)芯片都離不開光刻設(shè)備，但面對頂尖的3nm工藝遲遲沒有最好的解決方案。美國企業(yè)突然研制出的這類產(chǎn)品，竟能幫助光刻機突破研發(fā)瓶頸，這家企業(yè)究竟有何實力呢？
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)，雖然光刻機巨頭阿斯麥掌控著光刻機市場，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)的重點研發(fā)工具，至于三星、英特爾，甚至是臺積電等行業(yè)巨頭都需要采購應(yīng)用材料的設(shè)備。
要知道隨著芯片工藝的提升，晶體管的面積越來越小，這讓其排列具有了超高的難度。同時工藝的不斷縮小，也意味著電源阻力會擴大，漲幅能夠達到10倍，這就會導(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。
國內(nèi)企業(yè)面臨三大難題
眼看國外企業(yè)在半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)得到了各種進步，我們也是心急如焚，可眼下橫在國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)面前的極大難題遲遲沒有解決。
其中最突出的問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99.99%，也就是說不能包含任何雜質(zhì)。
舉例來說，8英寸的硅基芯片上，不能存在兩顆灰塵，這對國內(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，國內(nèi)的工業(yè)設(shè)計軟件發(fā)展水平也不高，不管是手機還是電腦，甚至是車載芯片，都離不開工業(yè)軟件的規(guī)劃研制。
因此只有光刻機和光刻材料是行不通的，必須要有一個規(guī)劃芯片性能的軟件做輔助。
EDA這類軟件就是最佳的選擇，其利用電子計算機技術(shù)進行智能化設(shè)計，讓同樣的芯片擁有不同的功能作用。
而在這類軟件的領(lǐng)域國內(nèi)長期受到美企和德國企業(yè)的壟斷，其壟斷份額一度高達90%。為此國內(nèi)華大九天等采用了國產(chǎn)工業(yè)系統(tǒng)，為EDA軟件的設(shè)計提供了不少的可行方案，但是跟國際水平相比還是有所差距。
最后就是光刻技術(shù)了，國內(nèi)對光刻機的掌握僅限于7nm及以上的工藝，對于頂尖光刻工藝的了解幾乎是一片空白，這跟美國企業(yè)打壓中國半導(dǎo)體行業(yè)有著極大的關(guān)系。
眼下中國遲遲買不到荷蘭的光刻機，自身研發(fā)的光刻機產(chǎn)品又難以達到國際水平，因此未來的發(fā)展依舊困難重重。
結(jié)語
希望國內(nèi)通過近幾年芯片產(chǎn)能的擴充，實現(xiàn)國產(chǎn)芯片水平的提高，并通過人才技術(shù)的積累，將這幾大難題徹底解決，讓國產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)取得新的突破。
