实现7nm芯片100%国产化，将解决国内90%芯片供应需求

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“缺芯问题”一直是这两年来人们热烈讨论的话题。我们国内现在面临的不仅是全球芯片供应短缺的问题，还有芯片无法完全实现自主化生产的难题。

大家都知道，自从华为的麒麟芯片被切断供应链之后，作为主要营收业务的手机市场便跌入了低谷。不仅已经发布的新机Mate 40一再断货，新机的发布也一直在延迟。华为所面临的问题其实也是我们国内半导体市场现状的缩影。

为了制止我们的 科技 发展，坐稳自己 科技 龙头的位置，老美可谓是无所不用其极，不仅在芯片代工上卡我们的脖子，在芯片制造设备和芯片设计架构上也在不留余力地给我们制造难题。

一边喊着“贸易自由”，一边不断地修改“芯片规则”，这种不要face的事情也就只有米国佬能干得出来了。

目前我们国内所掌握的芯片制造水平还较为薄弱，除了已经发展成熟的28nm工艺，能够实现量产的最高制程也就只有14nm工艺芯片了。但这远远不够，虽然在良品率上已经能赶上台积电了，但是还是需要借助DUV光刻机才能完成，无法实现全方面的国产化。

根据市场调查数据表明，目前全球芯片市场对于芯片制程的需求有90%以上都是7nm制程，5nm及以下的制程需求量事实上并没有那么多，只是由于我们平常对手机、电脑这类的电子产品接触更多，才会觉得5nm以下制程的芯片需求量大。

其他的传统工业包括现在处于发展上风口的新能源智能 汽车 造车产业，都是采用14nm制程就能满足需求。而7nm制程也能初步满足手机的运行要求。

根据数据统计，在2021年芯片消耗总额为1.15万亿元，其中14nm制程占总额的80%，7nm制程则占了10%。也就是说，如果我们能100%实现7nm以上制程的完全国产化，起码能解决国内90%的芯片需求。

四月中旬，中芯国际发布了公告，已经完成了7nm芯片的研发设计任务，接下来将进入风险试产阶段。

在先进芯片制程工艺上，中芯国际已经可以进行28nm、14nm、 12nm 以及n+1等技术的规模量产，如今再加上7nm制程工艺的成功开发，很快我们便能实现“芯片自由”。

除了制作工艺，在国产半导体设备上，我国也已经进入了先进制程产线。4月20号，薄膜沉积设备供应商拓荆 科技 登陆科创板。

芯片制造工艺极为复杂，不仅仅只需要光刻机，还需要刻蚀机和薄膜沉积设备共同制造，这三样是芯片制造的主要设备。晶圆厂通过薄膜沉积技术制造芯片衬底上的微米或纳米级薄膜材料层，它是芯片制造的核心工艺环节。

目前从全球的薄膜沉积设备市场来看，基本被应用材料（AMAT）、东京电子以及泛林半导体（Lam Research）等国际大厂占据，继光刻机外成为国产半导体的另一“卡脖子”环节。

根据市场咨询公司 Gartner 的数据统计，应用材料占据了全球 85% 的 PVD 设备市场；全球 CVD 设备市场有七成是被应用材料、东京电子以及泛林半导体所占据，其中应用材料占30%，东京电子占19%，泛林半导体占了21%；在 ALD 设备市场上，东京电子占了全球 31%的市场份额，ASML则占了29% 。

拓荆 科技 作为国产薄膜沉积设备的龙头企业，已经成功自主研发出原子层沉积（ALD）设备、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备、次常压化学气相沉积（SACVD）设备。

这三个系列的设备已经广泛应用于国内晶圆厂 14nm 及以上制程产线，服务于中芯国际、长江存储、华虹集团、晶合集成、厦门联芯、粤芯半导体、长鑫存储和燕东微电子等国内主流晶圆厂，打破了国际上对国内市场的垄断。

同时 10nm 及以下制程产品的验证测试也已经展开。中芯国际是其最大的客户。

虽然在运营规模和企业认知度上拓荆 科技 无法与这些国际半导体设备巨头相比，但其核心技术已经达到国际水平，在国内市场其设备已经可以与海外巨头进行正面竞争，并拿下一定的市场份额。

在关键材料上，一直以来我们的光刻机都极大程度上依赖于日本进口，但现在我们已经可以实现小规模的光刻胶量产。南大光电已建成两条 ArF 光刻胶生产线，合计产能可达到 25 吨。在宁波芯港小镇南大三期的工厂也已经建成。

南大光电正在抓紧推进市场拓展工作，争取尽快实现批量销售，预计在2022 年底实现规模量产。公司初步计划是先尽可能多地实现大规模量产，完成以国产替代进口的主要任务，待到能够实现完全的国产替代后再进行品质上的优化。

从核心原材料开始进行研发，芯片被卡脖子的难题将能从根源上得到解决。

对于国内的7nm制程实现完全的国产化，大家有什么见解，欢迎在评论区互相交流。

我国CVD设备国产化率也在不断提升，但整体来看仍较低，目前全球CVD设备市场仍由国外企业占据，我国CVD设备竞争力与海外知名企业相比仍具有一定的差距。数据显示，在全球CVD设备市场中，应用材料、泛林半导体和TEL三者合计占据了全球近70%的市场份额。

在未来发展中，国内企业需不断提高核心竞争力，加速技术研发，以实现国产化替代。从国内竞争情况来看，目前我国CVD设备的主要生产企业包括北方华创和沈阳荆拓，随着CVD设备相关技术的研发，这两家企业或将成为我国CVD设备国产化率大幅提升的主要动力源。

CVD技术是化学气相沉积Chemical Vapor Deposition的缩写。

化学气相沉积乃是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。?简单来说就是：两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到基片表面上。?从气相中析出的固体的形态主要有下列几种：在固体表面上生成薄膜、晶须和晶粒，在气体中生成粒子。

CVD技术是原料气或蒸汽通过气相反应沉积出固态物质，因此把CVD技术用于无机合成和材料制备时具有以下特点：

（1）沉积反应如在气固界面上发生则沉积物将按照原有固态基底（又称衬底）的形状包覆一层薄膜。

（2）涂层的化学成分可以随气相组成的改变而改变从而获得梯度沉积物或得到混合镀层。

（3）采用某种基底材料，沉积物达到一定厚度以后又容易与基底分离，这样就可以得到各种特定形状的游离沉积物器具。

（4）在CVD技术中也可以沉积生成晶体或细粉状物质，或者使沉积反应发生在气相中而不是在基底表面上，这样得到的无机合成物质可以是很细的粉末，甚至是纳米尺度的微粒称为纳米超细粉末。

（5）CVD工艺是在较低压力和温度下进行的，不仅用来增密炭基材料，还可增强材料断裂强度和抗震性能是在较低压力和温度下进行的。

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