華為最近被傳出要建一個45nm的廠子。咱先不說這消息是真是假，咱們來探索一下以國內的技術，能建一個多少nm製程的晶片代工廠。
我國是全世界唯一一個擁有半導體全產業鏈的國家。按照道理來說，我們應該可以完全依靠自己的能力組建一個晶片代工廠才對。
那麼問題來了，我們能組建多少製程的純國產代工廠呢？我相信，很多人和我一樣，對這個問題非常好奇。
我們先來理一理，造一個晶片代工廠，都需要什麼東西，或者說需要什麼設備和材料。
總的來講，製造一枚晶片，需要以下三大步驟。
單晶矽片製造、前道工序、後道工序。
單晶矽片製造，顧名思義，就是造矽片。至於什麼是矽片，我前幾篇文章有詳細的說過，大家有興趣可以再去溫習一下，我就不多說了。
在這一步驟中大致分為6個小流程分別是，拉單晶、磨外圓、切片、倒角、磨削或研磨、最後是CMP拋光。
前道工序中大致分為8個小流程，分別是，擴散、薄膜沉積、光刻、刻蝕、離子注入、CMP拋光、金屬化、測試。根據晶片類型不同，製程不同，擴散到離子注入這個環節可能要重複進行若干次，幾十次甚至幾百次。同時呢，這其中還要穿插著清洗的步驟，比如擴散前清洗、刻蝕後清洗等。
後道工藝中大致分為7個小流程，分別是，背面減薄、晶圓切割、貼片、引線鍵合、模塑、切筋/成型和終測。
上圖！大家可以保存一下。
這三大工序中，晶片代工廠做的最多的是前道工序，後道工序代工廠也會做一些，但更多的會交給封測廠去做。晶圓製造屬於半導體材料領域，代工廠也不幹這活。
正好說到材料了，順便說一下晶片製造的時候要用到的各種材料吧。剛才說到的矽片算一個，後面還有特氣、光掩膜、光刻膠、光刻膠輔助材料、溼化學品、靶材、拋光等。
我們現在就明確了，對於一個晶片代工廠來說，前道工序的設備和涉及到的材料是最為重要的。
於是我們就有了這麼一個邏輯，要想造一個晶片代工廠，就必須得有：
八大設備：擴散、薄膜沉積、光刻、刻蝕、離子注入、CMP拋光、清洗、測試
八大材料：矽片、電子特氣、光掩膜、光刻膠、光刻膠輔助材料、溼化學品、靶材、拋光
眾所周知，生產一枚晶片需要經過上千道工序。任何一道工序出錯了，就會極大的降低晶片的良品率。進而導致代工廠的成本飆升。我們這裡依舊要把英特爾拿出來鞭屍，因為在10nm節點英特爾作死一樣的用DUV來搞SAQP，四重曝光。結果導致良品率爆炸，10nm難產，英特爾淪為牙膏廠。
這就是一個標準的木桶原理，短板多短決定了製程的先進程度。
大家明白這個概念之後，我們按照上面的邏輯開始探索，以國內的技術，到底能建一個多少nm製程的代工廠。
首先，氧化擴散設備。國內做的最好的是北方華創，目前產品的技術節點達到了14nm。公司的氧化擴散設備在長江存儲的市佔率達到64%，退火設備市佔率達到26%。
再來，薄膜沉積設備，主要是PVD和CVD兩個領域。CVD裡面有個細分叫ALD，原子氣相沉積，是目前最先進的技術。PVD這塊，還是北方華創。目前北方華創PVD產品的技術節點應該在28nm，但是也有消息說14nm的產品進入了生產線驗證。僅從官網上的公開信息來看，北方華創的PVD設備是可以滿足28nm技術節點要求的。
北方華創的CVD設備目前來看也是28nm，當然，官網信息。但是ALD設備就比較先進了，已經能做到14nm。還有一家企業，叫瀋陽拓荊，專注於CVD領域的公司。技術和北方華創差不多，ALD設備能做到14nm。不過拓荊在CVD方面有一套專門為128層 3D NAND技術設計的CVD設備，這算是獨門絕技。
又到了喜聞樂見的環節，光刻設備。但請注意，光刻工序裡面有兩道設備，一道是大家非常熟悉光刻機，一道叫做塗膠顯影機。
我們先說塗膠顯影機，國內有一家公司叫芯源微，是專門做塗膠顯影機的。目前公司最先進的產品可以滿足28nm製程工藝，並且已通過上海華力的工藝驗證。14nm節點的產品還在研發當中。
光刻機是最令人頭禿的一個環節。國內目前只有上海微電子的90nm光刻機，而且聽說非常不好用，被人嫌棄，扔在角落。但是也有消息說，上微正在研發28nm光刻機。從各種公開資料以及一些專利和論文來分析，這臺光刻機對標的大概率是ASML10年前的產品，NXT1900。當然，也不排除上微爆發一波，直接對標到NXT1950。
刻蝕環節是我們的強項，有請大名鼎鼎的中微半導體！目前中微的介質刻蝕產品技術節點已經到5nm了，成功打入臺積電的生產線，強的雅痞。並且中微也完成了3D NAND刻蝕工藝中最難的「超深寬比刻蝕」工藝的研發，已經申請了專利。產品一出來，那長江存儲招標妥妥的都給中微了。除了介質刻蝕，還有金屬刻蝕和矽刻蝕，這倆是北方華創在做。根據官網的信息，技術節點達到了14nm。
離子注入這個部分呢國內有兩個企業在做，中科信和凱世通。目前來說，兩家技術並沒有特別大的差距，並且這兩家還有過緊密的合作。中科信的離子注入設備目前可以做到22nm技術節點，凱世通28nm。那可以認為離子注入目前滿足的是22nm製程需求。
CMP拋光設備這個環節，國內也是兩家在做，華海清科和中電科。從官網的信息來看，目前華海清科的拋光設備最高可以滿足14nm製程的需求。中電科官網建設的極其魔幻，半天進不去，我一度以為需要架個梯子才行。後來進去了也沒發現啥有用的信息。咱們就以華海清科的設備為主吧。
清洗設備目前有北方華創、盛美半導體、至純科技和芯源微在做。從官網公布的產品來看，北方華創產品的技術節點目前在28nm，盛美半導體的技術也在28nm。至純科技和芯源微的產品沒看到具體的技術節點，那就當做不如28nm先進。所以清洗這塊就定在28nm。
最後一個是前道檢測設備，目前做的不錯的有四家企業，睿勵科學儀器、中科飛測、上海精測和賽騰股份。睿勵科學的產品已經應用在28nm產品線中，14nm正在驗證。中科飛測的產品進入長江存儲生產線。上海精測和賽騰股份的產品沒有太多細節。所以前道檢測設備我認為按照28nm算比較合適。
我們做個總結，國產半導體設備目前的技術情況是這樣的。
除了光刻機之外，所有設備的技術節點都達到了28nm，有部分設備進入14nm。
如果啊，我說如果。如果只看設備這一個維度的話，完全可以造一個「100%」純國產的晶片代工廠。注意啊，我加了一個引號。為什麼我要加這個引號呢？因為光刻機暫時達不到要求。但是，生產28nm不需要最先進的EUV，甚至也不需要DUV光刻機裡最先進的機型。換句話說，買個二手的ASML光刻機，一樣可以幹活。我買二手，美國還能管得著？
按照這個邏輯，可以先把廠子搭起來，跑起來，再說其他的事情。先用ASML的二手光刻機，等著上微的新光刻機下線。這是一條非常實用，也非常符合實際需求的路子。
但是，當我們把材料考慮進來的時候，場景又不一樣了。畢竟製造晶片只有設備沒有材料，就和廚房裡只有鍋碗瓢盆，沒有柴米油鹽醬醋茶，雞鴨魚肉菜果瓜一個道理啊，巧婦難為無米之炊，對吧~
大尺寸矽片沒問題，滬矽產業旗下的新昇半導體已經量產了可用於28nm製程的300mm晶圓。什麼？你說不知道？快去看我上一期視頻。。
光刻膠理論上來說也沒問題。南大光電的ArF光刻膠已經在廠子裡驗證挺久時間了，估計馬上就要量產了。
拋光液也沒問題，安集科技完全可以生產28nm的拋光液。
光罩理論上來說也沒有問題，中芯國際、長江存儲都會做光罩，實在不行，讓他們來幫忙也可以。
但是，注意啊，細節來了。
電子特氣、拋光墊、高純靶材和溼化學品這幾個領域說真的，國內現在還沒法做到100%完全覆蓋。比如，90%的拋光墊來自美國陶氏；某些高純特氣、靶材、溼化學品來自日本和美國。
那有人就會說了，阿一水，照你這個邏輯，沒有材料，國內完全沒法做28nm的代工廠啊？你完全就是在扯淡嘛！
哎，別急，辦法總比困難多嘛。材料和設備是不一樣的，現在大部分設備都帶有定位功能，如果不是指定位置，那機器是沒法工作的。但是呢，材料這個東西它不能被定位。那這裡面可操作的範圍就大了。具體怎麼做嘛，還是那句老話，辦法總比困難多嘛~
所以，最後的結論！
以國內目前的技術情況，在購買二手ASML光刻機且不考慮工藝的前提下，可以組建一個95%國產率的晶片代工廠！等到上微最新的光刻機下線，那就是100%純國產28nm製程晶片代工廠！估計明年就差不多了，我猜的。但是，廠子好建，運營廠子的人可不好找啊。我們還得從基礎的人才抓起才行啊！
寫在最後
其實最近臺積電獲準向華為供貨的新聞也是被傳的沸沸揚揚，讓大家一度以為美國放鬆了對華為的制裁。然而實際情況卻是，臺積電只能向華為提供成熟製程工藝的產品。啥叫成熟製程，就是28nm以下。什麼16,14,7,5的，華為是永遠別想了。大家不要被美國的陰損招式懵逼了雙眼。
至於為什麼美國會放開28nm製程工藝？看完整個視頻大家應該明白了，因為國內的技術的確是達到了28nm，美國繼續封鎖下去也沒有意義了。還不如假惺惺的放開供應，既能讓某些人繼續恰到爛錢，還能打擊一下中國國產的產業鏈，順帶著引導一波輿論~你們說對吧。