先问一个挺现实的问题:如果哪天芯片制造设备全都不靠国外,只用国产设备,我们到底能造出多少纳米的芯片?
这个问题听着简单,其实不能拍脑袋回答。因为芯片制造不是靠一台机器单打独斗,而是几百种设备一起配合。少一道工序、差一点精度,最后芯片就做不出来。
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有一个很朴素的道理——木桶理论。一只桶能装多少水,不看最高的那块板,而看最短的那块。芯片设备也一样,最后能走到哪一步,往往不取决于最先进的那台设备,而取决于最拖后腿的那台。
那国产设备现在到底到什么程度了?引用知名机构Yole整理的一张图,把主要国产设备按类型列了进度。按这张图看,情况并不是“全都落后”,也不是“全都先进”,而是有长有短。
长的部分其实不少。比如刻蚀机、沉积设备、清洗设备等,有些已经稳定达到5nm水平的量产;还有一些设备在测试5nm、认证7nm;而绝大多数设备,已经实现了28nm的稳定量产。换句话说,在不少环节上,国产设备已经能顶上来,不是完全没有基础。
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但短的那块板也很明显,就是第一项——光刻机。如上图所示,光刻机这一项还在进行28nm研发,40nm还在测试,稳定量产的还只有90nm。也就是说,别的设备有的已经跑到5nm、7nm、28nm,光刻机这边稳定量产的水平还停在90nm。
所以,回到开头那个问题:如果全部采用国产设备来制造芯片,我们的工艺要看谁?不是看最先进的刻蚀、沉积、清洗设备,而是要看国产光刻机。按这张图里“稳定量产”的最短板来理解,理论上就会被光刻机拖住,不能简单说“别的设备到了5nm,我们就能造5nm芯片”。木桶最短的那块板,决定了水能装多高。
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当然,这个数据未必一定完全准确,但可以供参考。这个态度挺重要。看国产设备,既不能只看最高那块板就盲目乐观,也不能因为最短那块板就全盘否定。现实是,很多设备已经一步步追上来,28nm稳定量产的面已经铺开,部分设备甚至摸到了5nm;但光刻机这个环节,确实还是绕不过去的坎。
说白了,国产替代不是喊口号,也不是一台设备先进就万事大吉。芯片制造是协同作战,短板不补,整体进度就会被拉住。接下来要发力光刻机,这不是选择题,而是必须面对的一关。否则,它就可能一直拖后脚,影响整个国产芯片自主可控的进度。
5nm设备有一堆,28nm也稳定了一大片,为什么全部用国产还可能卡在90nm?答案就藏在最短的那块板里。光刻机这块板,确实得赶紧补长了。你觉得呢?
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