中国石英获芯片制造许可但仍难撼动美国垄断

中国石英材料已获准用于半导体设备和DRAM制造,标志着国内供应链在关键环节取得突破。然而,面对Spruce Pine等美国厂商对坩埚的长期垄断,以及TSV技术等高端制程工艺的差距,中国芯片产业仍面临严...

半导体/芯片

近日,中国半导体材料领域迎来重要进展:一种国产石英材料获得批准,可用于半导体设备及DRAM制造的关键环节。这一突破被视为中国芯片产业链自主可控的重要一步,但业内人士指出,要真正打破美国企业在核心原材料领域的长期垄断地位,仍有很长的路要走。

作为半导体制造的基础材料之一,高纯度石英在晶圆制造、光刻机、存储器等关键设备中不可或缺。长期以来,全球高纯度石英市场主要由美国Spruce Pine公司等少数企业掌控,其产品占据了超过80%的市场份额。此次中国自主研发的石英材料获得认证,意味着国内厂商在关键原材料供应上实现了零的突破,为减少对外依赖迈出了实质性的一步。

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不过,尽管在基础材料层面取得进展,中国芯片产业在高端制程工艺上仍与国际领先水平存在显著差距。以长鑫存储为例,该公司启动第四代高带宽内存(HBM3)试产以来,初期良率仅维持在25%,远低于行业公认的量产基准80%。相比之下,SK海力士自2022年量产同类产品以来,良率始终保持在90%以上。

造成这一差距的核心问题在于TSV(硅通孔)技术。这种用于DRAM芯片堆叠的精密工艺要求在数十微米厚的硅片上钻出数千个微米级小孔,并确保每个孔的填充精度。有数据显示,长鑫存储每颗芯片的TSV数量约3000个,而三星和SK海力士的产品分别达到5000个和8000个以上。韩媒甚至讽刺称,长鑫存储的HBM3产品相当于“4个里3个是废品”。

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半导体行业专家分析指出,TSV技术的成熟需要多年的工艺积累,三星和SK海力士在这方面已有4至5年的领先优势。长鑫存储虽然在通用DRAM领域已达到相当水平,但在向高性能HBM转化的过程中遇到了瓶颈。目前,长鑫存储正在持续改善良率,同时向阿里巴巴平头哥、寒武纪等中国企业小批量供应HBM样品,推进商业化进程。

值得注意的是,中国芯片产业面临的不仅是技术挑战,还有来自国际市场的竞争压力。韩国媒体评论称,随着中方对半导体材料管制政策的正式生效,中国正逐步动摇韩国半导体行业的市场地位。然而,中国厂商若想在高端存储器领域实现突破,仍需在材料、工艺、设备等多个维度进行系统性提升。

展望未来,中国芯片产业的发展路径将更加清晰:一方面需要继续攻克核心技术难关,特别是在TSV、EUV光刻等高端制程工艺上实现突破;另一方面也要加强产业链上下游协同,通过政策支持和市场引导,推动国产材料、设备和解决方案的全面升级。