一条芯片完整的产业链包括:芯片设计、材料提纯、制造、封装。
芯片设计
芯片设计会用到EDA工具,其中包含数字的仿真,综合,时序,后端P&R,DFT,模拟的电路图,版图,仿真。芯片后端DRC, LVS, 高端工艺还有老化,ESD等。这个软件目前来讲,国外的Cadence,synopsis,mentor非常强,国内是华大九天。但华大九天也只能做其中的一小部分。
最重要的还是芯片设计人才的缺口较大。比较一致的说法是需要10—20万专业人才,实际不足2万。还有层次和经验问题,设计需要长期积累和专注精神,芯片从设计到流片到验证到产化到客户反馈是一个过程,通常走完需要约5年时间才有较好的经验积累。
材料提纯
目前我国的技术只能将粗硅提纯到99.999%左右,而芯片所需要的硅纯度为99.9999999%。我国提炼后的硅,经日商越信越半导体、日商胜高科技Sumco、德国Siltronic等进行提纯到99.9999999%后,再将高纯硅高价卖给中国。
制造
制造是对单晶硅柱进行切断,粗研磨,腐蚀,再研磨最后到光刻的一个过程。
研磨部分中国可以做,但研磨所用到的研磨剂和特殊气体需要外国来供货。光刻部分的光刻胶国内也不能供货,所需要的光刻机之前国内没有,在2018年的时候中芯国际购买了一台,预计在今年交付。值得一提,这一台机器花了中芯国际2017年一年的净利润。
封装测试
测试合格的晶圆会被切割成一个个独立的处理器芯片单元,装置到板子上用盖子密封,这就是封装测试环节。目前这一环节我国是做的比较好,但一些精密仪器还是需要靠外国进口。
至于赶超Intel,那也得等我们造出芯片之后。