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《中國製造2025》技術路線圖:未來攻關EUV光刻機、18寸晶圓

半導體行業又是全球製造業最高端的行業之一,也是中國正在努力攻破的產業。在《中國製造2025》技術路線圖中,列出了多種需要攻克的半導體工藝,值得注意的是EUV光刻機以及18英寸晶圓產業。

硅基半導體產業為什麼能發展壯大?因為硅元素是地球上儲備最多、成本最低的半導體材料之一,沙子中就含有大量的硅,就連英特爾製作過的宣傳片都叫做「從沙到晶元」。不過另一方面,半導體行業又是全球製造業最高端的行業之一,也是中國正在努力攻破的產業。在《中國製造2025》技術路線圖中,列出了多種需要攻克的半導體工藝,值得注意的是EUV光刻機以及18英寸晶圓產業。

300mm晶圓與右側的450mm晶圓

在半導體產業的設計、製造、封測三大行業里,中國公司需要掌握的新技術多了去了,《中國製造2025》的技術路線圖中就列舉了大量產業技術,包括HKMG金屬柵極工藝、FinFET工藝、多重曝光、193nm光刻膠、光掩膜以及各種先進的封裝技術,而在重大裝備及管件材料方面,則有如下技術內容:

在製造裝備、光刻機、製造材料及封裝設備及材料等四個方面,列舉的20-14nm工藝設備、沉浸式光刻機、20-14nm工藝材料等技術中,國內目前已經有技術力量在攻關,不需要到2025年,國內的14nm工藝就能量產,相關材料行業也會有所突破。

這幾項技術中,高精尖的主要是EUV光刻機、18英寸設備及矽片(TSV封裝也算,不過這個另說),我之所以對這個敏感,是因為這兩大技術都不容易,都是半導體行業極具挑戰性的新一代技術、工藝,對中國來說挑戰這些技術難度可不低。

在EUV光刻機方面,中國科學院長春光機所牽頭研製了國家科技重大專項02專項——「極紫外光刻關鍵技術研究」在2016年通過了驗收,雖然這只是技術上的預研,離造出EUV光刻機還遠,不過至少說明國內還是有團隊在研發的。

450mm晶圓廠投資在100億美元以上,這還是前幾年的數據

至於另一個18英寸晶圓,也就是450mm晶圓,這個前幾年在國際上也很火,ITRS(國際半導體技術路線圖聯盟)在2003年就樂觀預計18英寸晶圓在2012年就能問世,結果......此前表示2018年用上18英寸晶圓的英特爾、台積電這幾年也不提18英寸晶圓了,技術研發可能還在進行中,但18英寸晶圓廠未來幾年內也不太可能有了。

我們都知道晶圓直徑越大,面積就越大,18英寸晶圓面積是12英寸(300mm晶圓)的2.25倍,如果量產將極大地提升晶元的產量,不過大尺寸矽片製備起來不容易,相關的晶圓廠投資也是百億美元級別的,風險太高了,還沒見到哪家公司現在有投資建廠的可能性。

從這點上來說,國內要是真能搞出來18英寸晶圓工藝及設備,那真的是彎道超車了,怕就怕這個路線圖就是這麼隨便一列,不考慮未來的可能性。

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