華為自建工廠造非美技術(shù)的45nm芯片生產(chǎn)線，難如登天

導(dǎo) 讀

8月12日，一則關(guān)于“華為自建工廠造芯”的新聞如同一顆炸彈，瞬間引爆了媒體圈和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。雖然華為沒有正面予以回應(yīng)，但卻引起了廣大網(wǎng)友的一片叫好，更多人對此持期待的態(tài)度。

8月7日，在經(jīng)歷了美國第二輪“半導(dǎo)體制裁”后，華為消費者業(yè)務(wù)CEO余承東終于在中國信息化百人會上親口道出了麒麟芯片所面臨的困境。結(jié)合前不久華為剛剛登頂全球手機銷量第一寶座的消息，以至于當(dāng)時現(xiàn)場氣氛甚至略顯出些許的凄涼。

“華為自研的麒麟系列芯片在9月15日之后無法制造，將成為絕唱。如果未來美國禁令沒有撤銷，Mate 40將成為最后一部搭載麒麟處理器的華為旗艦手機?！?/p>

不過值得慶幸的是，余承東在中國信息化百人會上也表示，后悔當(dāng)初沒有進入芯片制造領(lǐng)域，但在半導(dǎo)體方面，華為將全方位扎根，突破物理學(xué)、材料學(xué)的基礎(chǔ)研究和精密制造，突破制約創(chuàng)新的瓶頸，包括EDA的設(shè)計，材料、生產(chǎn)制造、工藝、設(shè)計能力、制造、封裝封測等關(guān)鍵流程，將全部被華為設(shè)定到今后的目標(biāo)領(lǐng)域之中。

就在8月12日，事情再一次迎來了高潮。一則關(guān)于“華為自建工廠造芯”的新聞如同一顆炸彈，瞬間引爆了媒體圈和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。

據(jù)微博博主＠鵬朋君駕到爆料，華為內(nèi)部正式啟動了一項代號為“塔山”的半導(dǎo)體項目計劃，準(zhǔn)備與相關(guān)企業(yè)合作，預(yù)計在年內(nèi)建設(shè)完成一條完全沒有美國技術(shù)的45nm的芯片生產(chǎn)線，以應(yīng)對當(dāng)前國際形勢下，臺積電等芯片代工廠無法為華為代工生產(chǎn)芯片的困境。

微博還提到，華為與相關(guān)合作伙伴還在探索建立28nm的自主技術(shù)芯片生產(chǎn)線。具體的合作伙伴包括上海微電子、沈陽芯源（芯源微）、盛美、北方華創(chuàng)、中微、沈陽拓荊、沈陽中科、成都南科、華海清科、北京中科信、上海凱世通（萬業(yè)企業(yè)）、中科飛測、上海睿勵、上海精測（精測電子）、科益虹源、中科晶源、清溢光電等數(shù)十家企業(yè)。

截至發(fā)稿，華為還沒有正面予以回應(yīng)，只是華為員工對此表示不知情。不過，無論該消息有沒有得到華為的正面回應(yīng)，都引起了廣大網(wǎng)友的一片叫好，更多人對此持期待的態(tài)度。

再次聯(lián)想到此次項目的代號——“塔山”。歷史中的塔山阻擊戰(zhàn)發(fā)生在1948年10月10日到15日，當(dāng)時為了給東北野戰(zhàn)軍主力攻克錦州贏得寶貴時間，解放軍四縱等部在遼寧省錦州西南塔山地區(qū)面對數(shù)倍于自己且裝備精良的國民黨軍隊，展開了艱苦卓絕的阻擊戰(zhàn)，戰(zhàn)斗共歷時六天六夜，雙方傷亡慘重，但最終以我方的勝利告終……

芯片領(lǐng)域，錢不是萬能的

根據(jù)IC Insights最新發(fā)布的2020年上半年全球前十大半導(dǎo)體廠商顯示，華為海思作為唯一一家入選的中國企業(yè)，與英特爾、三星、臺積電、海力士、美光科技、博通、高通、英偉達、德州儀器等世界大廠一同榜上有名，取得這樣的成果顯然離不開華為近三十年來的不懈努力和巨額研發(fā)投入。

然而，任憑海思已經(jīng)取得如此成就，卻依舊難逃美國的“政治鐵錘”。如果美國禁令不撤銷，就意味著海思無論畫出多么完美的芯片圖紙，都無法付諸成為一顆顆精密的芯片實物。這是因為海思雖然已經(jīng)躋身全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體廠商行列，卻也無法做到半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈的覆蓋。

在半導(dǎo)體行業(yè)中，企業(yè)的模式主要分為三種，即IDM（Integrated Design and Manufacture）、Fabless和Foundry。

IDM公司是指從事設(shè)計、制造、封裝測試，再到最后的銷售一條龍服務(wù)的企業(yè)，主流的如英特爾、三星電子；Fabless企業(yè)是指“無晶圓半導(dǎo)體設(shè)計公司”，這類公司是沒有工廠，只做芯片設(shè)計的上游企業(yè)，海思就屬于此類；Foundry企業(yè)是指代工廠，典型的企業(yè)如臺積電，專門為芯片設(shè)計企業(yè)代工生產(chǎn)芯片。

目前，華為海思并不具備半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所有環(huán)節(jié)的能力。如果要如余承東所言全方位觸及半導(dǎo)體領(lǐng)域，所付出的代價是相當(dāng)昂貴的。僅以生產(chǎn)制造芯片的設(shè)備——光刻機而言，其一臺設(shè)備的價格就足以讓絕大多數(shù)企業(yè)望塵莫及了。

當(dāng)然，購買到其他廠商的光刻機，也并不意味著華為的困難就能迎刃而解。在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，錢僅僅是諸多生產(chǎn)要素之一，并且也是行業(yè)內(nèi)公認最好解決的問題。

在微博爆料中，華為預(yù)計年內(nèi)建成一條沒有美國技術(shù)的45nm芯片生產(chǎn)線，且不說45nm與臺積電5nm工藝制程相差了多少代，簡單的“去美國化”四個字就需要極大的努力去克服。

資料顯示，晶圓制造整個環(huán)節(jié)需要：氧化爐、涂膠顯影設(shè)備、光刻機、刻蝕機、離子注入機、薄膜沉積設(shè)備（包括PVD、CVD、ALD等）、化學(xué)機械拋光機、清洗機、晶圓檢測設(shè)備等。此外，在IC封測環(huán)節(jié)還需要經(jīng)過切割、裝片、焊線、封裝等環(huán)節(jié)，也需要很多的設(shè)備?？梢哉f，任何一個設(shè)備環(huán)節(jié)被卡住，所有的努力就將付諸東流。

而一條完整的芯片生產(chǎn)線也并非一家之力就能完成，高純度的單晶硅被日本信越壟斷，半導(dǎo)體設(shè)備被美國應(yīng)用材料壟斷，先進光刻機被阿斯麥壟斷……而此外，EDA、光刻膠、刻蝕機等多個領(lǐng)域也仍然存在較大缺口。可以說，若想要造出一條非美系生產(chǎn)線，可以說是難于登天。

時間緊，任務(wù)重

當(dāng)然，即便是困難重重，也并不意味著華為就沒有一絲成功的希望。實際上，此次華為自己搭建工廠制造芯片并非空穴來風(fēng)，這也并不是第一次有消息傳出華為涉足芯片制造。

芯智訊曾爆料，一位半導(dǎo)體設(shè)備廠商內(nèi)部人士表示，“華為近期搞到了上海的幾家半導(dǎo)體設(shè)備廠商的員工通訊錄，挨個打了電話。有同事就被挖走了，而且是放下了手中的重要項目，直接走了。上海微電子的老總都到上海市政府領(lǐng)導(dǎo)那里去投訴了?！?/p>

以此來看，華為似乎早有涉足半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的想法。而且，一位被華為招募的半導(dǎo)體設(shè)備廠商員工表示，“華為沒有直接說要做設(shè)備，可能是要搭建不含美系設(shè)備的產(chǎn)線”。這似乎與此次微博爆料的內(nèi)容也可對應(yīng)得上。

而在微博爆料中顯示，此次搭建的45nm無美國技術(shù)的芯片生產(chǎn)線預(yù)計于年內(nèi)建設(shè)完成，按照此前或多或少的消息來判斷，最起碼可以確定華為并非臨時起意來建造一條這樣的生產(chǎn)線。

雖然根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)的經(jīng)驗，即便快速搭建一條生產(chǎn)線也無法迅速投入使用，但考慮特殊時期，不排除華為置之死地而后生的行動，因而也需要以非常規(guī)的邏輯去看待。

半導(dǎo)體材料權(quán)威專家莫大康也認為，“如果用純國內(nèi)設(shè)備，12英寸生產(chǎn)線的有關(guān)設(shè)備還差得太多，但是0．13微米8英寸是行得通的，美國對此沒有辦法，但即便8英寸的生產(chǎn)線，也需要中國有效突破，不然連不成線。”

無獨有偶，原中芯國際創(chuàng)始人兼CEO張汝京也曾表達過類似的看法，“有的地方我們中國是很強的，比如說封裝、測試這一塊很強。至于設(shè)備上面，光刻機什么，我們是差距很大的。如果我們專門看三代半導(dǎo)體的材料、生產(chǎn)制造、設(shè)計等等。我們在材料上面的差距，我個人覺得不是很大了?！?/p>

總之，客觀來講，要建設(shè)完成一條非美技術(shù)的45納米芯片生產(chǎn)線，其難度不亞于登天，更不要再提同時開啟28nm的研究。然而，特殊時期應(yīng)當(dāng)特殊對待，華為的準(zhǔn)備加之國內(nèi)的積累，如果產(chǎn)線建成，無疑鼓舞了國內(nèi)供應(yīng)鏈，加快了國產(chǎn)替代的進程；當(dāng)然，如果產(chǎn)線無法建成，自然也無須多怪，畢竟攻堅克難、成功與否本就是五五開的幾率，何況目前的勝算幾乎為零呢？