众所周知芯片制造是非常复杂,牵涉到几百种设备,还需要几百种材料。而这些设备、材料,大多都是被美、日、欧厂商垄断。
今天给大家说一说半导体材料方面,在芯片制造中,需要用到的主要材料包括硅片、电子特气、掩膜版、光刻胶、湿电子化学品、抛光液、抛光垫、靶材等。
从市场规模来看,这些材料中,比例最高的是硅片,占32.9%。第二是气体,占比为14.1%,再是光掩膜,占比为12.6%。接着是抛光液和抛光垫(7.2%)、光刻胶配套试剂(6.9%)、光刻胶(6.1%)、湿化学品(4%)、溅射靶材(3%)。
而这些材料,总体来看,我们的自给率不到10%,也就是说90%的材料,是需要进口的,可见形势有多严峻。
先说最大硅片部分,国内虽然能够制造300mm的大硅片,但市场份额不高,总体来看,还不到10%,日、欧、韩、台的厂商,拿走了全球90%以上的份额。
再看各种特殊气体,在芯片制造中,其总体数量超过100种,但我国仅能生产约20%的品种,一些高端气体100%严重依赖进口。
接着看光掩膜,目前中国大陆厂商掌握的技术,主要在350~180nm,少数几家掌握了130nm,但90nm及以下掩膜版国产化率几乎为零。
光刻胶,其实也是如此,目前国产大多还在90nm,90nm以下,有几家在验证65nm,但至之下工艺节点,几乎为零,综合自给率不到10%。
类似的像湿电子化学品、抛光液、抛光垫、靶材等,其实也是如此,国内厂商掌握的大多都是工艺较为成熟的部分,大多是90nm以上。
对于65nm及更先进制程部分,基本上都没有掌握,几乎依赖进口,这对于中国芯片的发展而言,其实是比较严峻的事情。
实际上半导体材料市场并不大,全年可能也就300-400亿美元的市场空间,但种类又多,分到每一种产品,其市场规模,有些可能全年也只有几亿美元。
这样的市场,偏偏技术壁垒又较高,所以一家新的企业,很难竞争过老企业,因为研发成本投入过大,也许永远无法盈利,研发投入过小,就不会有突破,竞争不过老企业,才导致了现在这种尴尬局面。
但不管怎么样,材料对于芯片而言至关重要,没有材料,再高超的技术,也是“无米之炊”,国产半导体材料提升空间还非常大,大家还需要努力。