中国能造蕊片吗?
现在应该叫芯片了,集成电路(IC)用做引脚和外壳的塑料又称塑封。 IC制造过程非常复杂 ,不是一两句话可以说清楚的。以目前国内的制造业整体实力来看,没有一家企业可以完全自主制造所有工序,就算是一直被诟病的半导体制造行业也还是有相当多的核心工艺是被国外公司所掌握的。 目前国内能做IC的行业基本上集中在设计领域,因为设计和制造是两码事。而且就算是同样做设计的,不同设计领域的门槛也是天差地别的。比如说手机SOC或者消费电子类芯片的设计,目前虽然被指责为“卡脖子”行业,但是实际上真正能够实现全自研的产品还很少,甚至没有一个国家敢说可以做到全部自产。 但是像功率器件,模拟芯片,嵌入式之类的设计,国内已经有少数企业可以实现全部国产化,甚至产品质量完全可以达到进口产品水平。
当然,像通信芯片、CPU等所谓的“高大上”芯片,并不是中国芯的痛点所在,这些领域早就有了像华为海思这样具有国际竞争力的中国企业,虽然受到美帝打压,但海思已经是全球为数不多能在高端IC领域跟欧美日企业一争高下的企业。而像其他一些小众芯片,比如射频,信号链等等,国内其实已经有了不少做得不错的小企业。
所以总体上说中国的IC工业还是处于比较落后状态的,虽然有几个能拿得出手的企业,但是绝大部分企业的技术能力和研发能力都是比较弱的,大部分利润都花在买设备上了。
另外说一点题外话,现在有些人呼吁要发展国产光刻技术,这个真的是很可笑的,现代光刻技术分很多种,等离子激元只是其中一种,而且不是主流技术,5nm制程的光刻用等离子激元几乎是不可能实现的,更先进的光刻技术如全息,光子能量叠加等技术更是需要几十年时间才能突破。真要是搞科研,还不如把精力放在量子计算等领域。
华为的芯片事件让国内民众关注到了芯片产业,虽然事件让民众意识到了该行业的重要性,但更应该改变的却是长期以来的误解,那就是“芯片=集成电路”。
华为事件爆发之前,大部分人对芯片最大的误解就是:芯片=集成电路。而华为事件爆发之后,大部分人的第二个误解就来了:搞芯片就是造蕊片。事实上我国在集成电路行业中占据很大优势的晶圆、封装测等环节中,蕊片材料的产能并不突出。我国对集成电路产能拥有较大优势的三个环节是晶圆、封装测试和设计。半导体材料产业是半导体行业的基石。据中国电子材料行业协会集成电路材料分会2019年的统计,我国半导体材料全球市场份额仅为4.6%,其中蕊片材料我国市场份额为1.7%。而半导体硅材料的市场份额为1.9%。
我国生产的硅材,大部分为太阳能级,电子级的产能并不多。虽然从全球视角来看,两者相差不大。在硅材料制造方面,虽然2018年全球前8家厂商的合计产量仅占总产量的56%,但是在蕊片级(高纯)硅材料的产能上,前8家家厂商的合计产量占总产量的98%,呈寡头垄断的格局。我国的蕊片级硅材产能在全球市占率不足2%。
除了产能方面我国不占优势外,国产硅材质量也不具备更强的竞争力。高纯硅原料是电子级硅材料的基础原材料,是集成电路及蕊片产业的上游资源,对蕊片级硅材料的纯度和质量有着至关重要的影响。我国高纯硅生产企业较多,如江西汉唐等企业,在电子级多晶硅方面有较大的优势,但总体规模较小,产量有限,国内高纯硅原料还无法满足国内12寸半导体硅片生产商的需求。另外在产品一致性质量方面与国际还有较大差距。
在半导体硅晶圆片方面,从制造工艺上来看,8英寸硅晶圆片技术水平我国已经可以与国外接近。而在12英寸大硅片上,总体的技术水平相对落后,产品良率较低,目前无法大规模量产供应市场。“芯芯”相惜,半导体产业链环环相扣,一个环节的瓶颈都可能对整个产业链造成重大影响,国产硅材的产能和质量不占优,对国内晶圆厂产能也有一定的拖累。