芯片究竟有多难?原子弹都造出来了,怎么就搞不定指甲盖大小的芯片?芯片可不是小玩意儿,它的制造难度超乎想象。芯片的难度系数是100,相当于原子弹、航天、飞机发动机的难度之和,现在你知道了吧?为什么芯片这么难制造呢?就算你买了光刻机,也不一定能操作它,一台光刻机的调试需要花费整整一年的时间,制造芯片需要四个关键设备,而这只是其中之一。
1、为什么说 芯片制造比 芯片设计更难?难在哪个步骤上?
具体原因如下:不同种类的芯片面临不同的对身体极限的挑战。我们来分类看看吧。我们先看3DNAND 芯片吧。NAND这个词对于外行人来说比较陌生,但其实离我们并不遥远。我们买的很多固态硬盘的核心存储都是芯片,也就是3DNAND 芯片。国产3DNAND 芯片落后的原因是国产3D NAND 芯片的堆叠数低。目前国内3D NAND 芯片最高可以做到64层,而一线厂商如三星、海力士、梦龙都做到了128层及以上。
3DNAND 芯片的制造难点如下:在水平方向,要解决增加图形密度的问题,以增加存储密度;在垂直方向上,需要解决高纵横比(HAR)蚀刻均匀性的问题。其实在芯片的研发制造过程中,类似的例子数不胜数。新的过程失败模型总是在颠覆我们的认知,有时甚至感叹这是一种玄学。我们要做的就是不断挑战微观控制的极限。再来说说逻辑芯片。
2、为什么 芯片难造?
因为芯片制造业绝对是高科技,没有世界性的技术能力是无法完成的。即使你尽了最大努力,也因为技术不足而无法如愿。芯片行业有其独特的内部结构和行业特点。芯片产业链分为五个子链,或者芯片行业分为五大行业。第一,设计。如何整合上亿条线,首先需要设计。芯片世界上最大的设计公司是英国ARM,而美国EDA在设计软件方面占据垄断地位。
华为的海思有7纳米的设计能力。我曾经问过华为副总裁董铭,中国为什么不买?回答:中国永远没有机会收购美国和欧洲这样的公司,第二,制造业,包括成品和半成品。半成品晶圆和高纯晶圆基本被日本人垄断,日本人能把硅冶炼到90.9%,其次是11.9%,然后是晶圆最好。众所周知,TSMC是这个行业中最大的,而中国SMIC目前是世界第五大。