半导体制造:为什么国产突破比你想的更难
上个月跟苏州做半导体封装设备的老陈喝夜酒,三瓶黄酒下去,他吐了一肚子苦水,全是网上看不到的真话。我听完最大的感受就是——大多数人对半导体的认知,还停留在自媒体写的“光刻机卡脖子”里,错得离谱。
多数人对半导体制造的误解,全在“卡脖子”三个字
网上一刷,全是“中国只要搞出EUV光刻机,半导体就能翻身”,喊得震天响。好像整个半导体行业就差一台光刻机,其他全搞定了。
真不是这么回事。
我去过国内三家不同规模的半导体封测厂,最小的那家连千级洁净车间的温湿度控制都做不稳,更别说做
车规级半导体的封装了。

国内半导体晶圆加工厂洁净生产车间
问:很多人说我们缺的只是高端光刻机,中低端半导体我们产能过剩随便造,这话真的对吗?
答:完全不对。就说车规级半导体,哪怕是28nm的成熟制程,要求工作温度从-40℃到125℃连续一万小时不出错,光这一项可靠性要求,就能刷掉国内八成以上的中小玩家。再说资质认证,车厂换半导体供应商,要做两到三年的整车验证,没碰过车规的厂,连入门的门都摸不到。现在国内能拿到主流车厂供应商资质的本土半导体厂商,掰着手指头都能数过来。
哪怕是最成熟的封装环节,不同产品的工艺差能跑出十年。比如给AI显卡做封装,要叠十几层die,散热、引脚对位全是学问,现在能做3D封装的国内厂,也就那么几家。
半导体制造隐形门槛:被所有人忽略的工业软件
说出来你可能不信,我见过国内不少半导体厂,硬件买的全是最顶尖的,就是软件卡脖子,良品率死活上不去。
半导体晶圆切割,切多少刀,每刀走什么路径,应力怎么控制,全靠工艺软件算。现在主流的工艺设计仿真软件,全是欧美厂商的货。一年授权费几个亿不说,你要升级个针对先进封装的算法,人家说不给就不给,卡得你死死的。
老陈他们厂去年换一款新的IGBT半导体切割工艺,用欧版软件算出来的良率是98.2%,自己买的破解版改参数,改了半年,最多只能到96%,差两个点,一个月下来就是小几百万的利润打水漂。最后找国内一所985的团队调了三个月算法,才把那两个点补上来。你说坑不坑?

半导体封装工艺热仿真界面截图
问:为什么国内不快点做自己的半导体工业软件,替代国外的?
答:哪有那么容易。工业软件这东西,不是写好代码就能用的,得靠几十年的工业数据喂。半导体加工每一个环节,不同材料、不同设备、不同环境下的误差数据,都得喂给算法修正,没有数据积累,软件就是个空架子。再说,大厂都用惯了国外的软件,工程师全是按国外软件的逻辑培训的,换国产软件,整个生产流程都要改,试错成本几百万上千万,哪个老板敢轻易拍板?生态建不起来,就算做出来好软件,也没人敢用,这就是最大的死结。
国产半导体的破局点,不在尖端在配套

国产半导体的破局点,不在尖端在配套
这几年风口上的资本,一投半导体就是奔着7nm、3nm去的,好像不做最尖端就不算搞半导体。说实话,我反倒觉得,国产半导体的机会,全在那些没人看得上的配套环节。
半导体整个产业链有几十万种零件、材料,缺了哪一个都转不动。你EUV光刻机做出来了,没有合格的高纯溅射靶材,没有精度够的检测探针,还是开不了工。
我去年去东莞出差,见过一家不到一百人的小厂,专做半导体检测用的钨钢探针,做出来的探针使用寿命比日本进口的还长10%,价格只有一半,现在已经给国内好几家封测厂供货了。这不叫突破?什么叫突破?
还有之前半导体封装用的高端密封胶,全被日本企业垄断,一公斤卖几千块,这两年国内厂商做出来了,直接把价格打到一千多,给整个行业省了多少钱?
别总喊着要一步登天追平欧美,我们把每个配套环节的短板一点点补上,把成本降下来,把良品率提上去,慢慢就能把市场份额拿过来。
太多人被自媒体带节奏,觉得做小零件不够高端,丢面子。可你想想,整个半导体产业链,要是九成的配套我们都能自己做,就算高端光刻机晚两年出来,又怕什么?卡脖子卡得住一个环节,卡得住整个全链条吗?
不过话说回来,这两年确实能感觉到变化,越来越多的人愿意沉下心做这些“不起眼”的环节了,不再盯着赚快钱圈融资。去年本土半导体封测的全球市占率涨了五个百分点,这就是慢慢来的结果。
半导体这行当,本来就是一代一代人熬出来的。
急不来。