Huawei|华为“塔山计划”打造去美化45/28nm产线是否可行?( 二 )


虽然目前国产半导体设备厂商在刻蚀机、PVD、CVD、清洗机、氧化/退火设备等方面,已经可以进行一些国产替代(主要还是集中在28nm及以上制程),但与国外仍有一定差距,即使是打造一条45nm的半导体生产线,要想完全避开美国的半导体设备也并非易事 。
要知道半导体制造需要七大类的生产设备,包括:扩散炉、光刻机、刻蚀机、离子注入机、薄膜沉积设备(包括PECVD、LPCVD、ALD等)、化学机械抛光机、清洗机等 。如果细分来看,再加上其他相关的测试设备,整个生产环节可能要用到几十种不同类型的设备 。只要其中一种设备无法实现去美化,那么打造去美化的产线就无法实现 。
而且需要指出的是,即使是国产半导体设备或者是欧洲厂商的半导体设备,其中如果某些零部件或者系统软件是来源于美国的,那么其设备可能就无法被用来为华为制造芯片 。比如荷兰ASML的光刻机的光源系统主要就来自于美国的Cymer,虽然其已被ASML收购,但是该部门的研发仍然是在美国 。
也就是说,这个去美化的生产线,不仅仅是要求半导体设备的供应商不能是美系厂商,而且所有设备当中的器件和软件来源也应该是非美系的 。这也意味着,整个半导体产线需要实现100%的“去美化” 。显然,这是极为困难的 。
即使国内有很多半导体设备厂商的设备都可以被用于45nm、28nm甚至是先进工艺制程的产线,但是要想被用来为华为制造芯片,还需要排除掉来自美国的零部件和技术,这也对国产半导体设备厂商提出了新的挑战 。
所以,即便是打造一条比较落后的45nm、28nm工艺的不含美系技术的半导体产线,也依然是困难重重,短期内是不太可能实现的,可能需要数年时间 。
但是对于华为来说,如果要保住核心竞争力——自研芯片,那么自建或者联合国内晶圆厂打造不含美系技术的产线则是势在必行 。
华为自建产线将面临半导体材料来源问题
另外还有一个问题,虽然美国今年5月升级的针对华为的禁令并未提及半导体材料,但是,如果华为是准备自建产线,即使打造出了一条100%不含美系技术的产线,那么也还是需要解决半导体材料的来源问题,因为华为在去年5月就已经被美国列入实体清单,所以华为自建的产线也只能使用源自美国的技术低于25%的半导体材料 。
而在半导体材料领域,日本和美国企业的拥有绝对的话语权 。根据SEMI的推测,日本企业在全球半导体材料市场上所占的份额达到约52%,而北美和欧洲分别占15%左右 。
其中,日本的半导体材料行业在全球占有绝对优势,在硅片、光刻胶、高纯度氢氟酸、键合引线、模压树脂及引线框架等重要材料方面占有很高份额 。美国厂商在CMP抛光液、电子特气等方面,占据较高市场份额 。相比之下,国产厂商在半导体材料领域更为薄弱 。
因此,从这个角度来看,现阶段,华为希望通过自建不含美系技术的半导体产线来恢复芯片制造的难度,要远高于联合国产晶圆代工厂来打造不含美系技术的产线来恢复芯片生产的难度(至少从目前美国方面的禁令来看,第三方晶圆厂利用不含美系技术的生产线,是可以使用美系半导体材料来为华为制造芯片的) 。
在此前的中国信息化百人会2020年峰会上,华为消费者业务CEO余承东在宣布华为将全方位扎根半导体,突破物理学材料学的基础研究和精密制造的同时,也呼吁产业界要“关注EDA以及IP领域,关键算法、设计能力,还有包括12寸晶圆、光掩膜、EUV光源、沉浸式系统、透镜等在内的生产设备和材料领域” 。


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