在过去的两三年时间里，受华为的芯片代工问题影响，国产芯片的发展成了许多网友关注的热门话题。也正是在这段时间里，许多厂商纷纷宣布“造芯”，主要涉足芯片的设计领域。但在“造芯”的热潮之下，另一个值得关注的焦点是半导体设备制造，即与制造芯片有关的领域，毕竟芯片从设计图到实物的过程，离不开与造芯相关的各种半导体设备。

与芯片设计领域相比，国内芯片制造领域的发展状况更为窘迫，更易被国外厂商卡脖子。近日，据东方网的报道，作为国内半导体设备研发制造商的上海微电子，举行首台2．5D／3D先进封装光刻机发运仪式。与其他半导体行业的新闻一样，上海微电子交付先进封装光刻机的消息一出，在网络上立即引起了网友们的讨论。

然而，许多网友也对该款设备的具体用途产生了疑问，有的甚至直接将先进封装光刻机与“光刻机”划等号。下面，我们一起来了解先进封装光刻机和其背后的上海微电子公司。

需要提前了解的是，芯片的生产与制造划分有多个工序，根据制作工序的不同，半导体设备可以划分为前道和后道设备。我们较为熟悉的光刻机和蚀刻机均属于前道设备，而上海微电子的2．5D／3D先进封装光刻机属于后道设备，适用于芯片生产后端的封装领域，将芯片内的各类要素封装起来，而非部分网友所说的用于晶圆片“雕刻”的光刻机。

更形象的说法是，厂商在制造出一块块完整的晶圆后，需要将晶圆划片以切割出一块块小的裸片（die），之后再将裸片进行封装。当然，封装过程还涉及到不同种类芯片通过基板实现的连接，苹果AirPods Pro搭载的H1芯片，使用SIP封装方式将音频处理和解码等芯片封装在一起，以提升芯片组的集成度，减小对耳机内部空间的占用。

而所谓的2．5D／3D先进封装呢？如下图所示，CPU和DSP等与TSV层和基板进行立体垂直堆叠连接。可以说封装管的是芯片内不同单元的连接度，而不是CPU等芯片的制造。

华为在麒麟710系列SoC上就采用了不同的芯片封装技术。在麒麟710、麒麟710F和麒麟710A三款芯片中，前两款核心规格相同均采用台积电12纳米工艺制造，主要差异在于麒麟710F更换了芯片封装工艺，尾缀F指FCCSP倒装型芯片级封装的意思。

值得注意，上海微电子的2．5D／3D先进封装光刻机属于新一代产品，具有超大曝光视场和高分辨率等特点，有助于采购设备的封测厂提升封测工艺。据多家媒体的报道，该设备主要应用高密度集成异构领域，包括高性能计算和高端AI芯片，可满足部分企业对2．5D／3D超大芯片尺寸的封装需求。

笔者在查阅上海微电子官网后了解到，上海微电子此前已推出了两款用于IC后道制造的500系列光刻机，两款产品适用于200毫米（8英寸）／300毫米（12英寸）的晶圆。而7纳米、5纳米等先进制程都需要12英寸晶圆，也就是说上海微电子的设备可能得以用于先进制程的封装（注意非制造）。

上海微电子新款先进封装光刻机的出现，对准的是新的市场需求。高性能计算和AI芯片都是行业的热门赛道，华为、阿里和百度在AI芯片领域都有布局，去年年末，富士康位于青岛的半导体封测项目就曾引进几十台上海微电子的封装光刻机。

但也要知道，整个芯片产业链分布极为庞杂，任何一个领域的疏漏都有可能被“卡脖子”。理性来看，封测光刻机的研发难度虽然比IC制造光刻机要低，但上海微电子在这一领域的努力至少填补了国内产业的空白，解决了有没有的问题。

此次2．5D／3D先进封装光刻机的交付，也再一次把上海微电子拉进人们的视野。对于许多人来说，对上海微电子还比较陌生，但殊不知它是国内唯一一家光刻机制造商。

在芯片产业链集群中，划分有上、中、下游三大集群，上游为各类芯片设备和材料提供商，中游为芯片代工厂和设计厂商，下游则是行业应用产业链。我们熟悉的三星、台积电和中芯国际等芯片代工方，仍需要向上游采购用于芯片制造的光刻机等设备，如三星和台积电的先进制程光刻机就采购自半导体行业巨头ASML（阿斯麦尔）。

在国内，上海微电子是少有的具备半导体设备开发、设计和制造的公司，虽然它的大众知名度可能不如中芯国际，但其市场价值和重要性可一点都不低。自2002年成立至今，上海微电子研发了包括光刻和封装在内的多款芯片制造设备。

除了封装设备之外，上海微电子还开发有用于IC前道制造的光刻机，其中SSA600／20光刻机最高支持90纳米芯片制程。不仅如此，去年已传出不少上海微电子28纳米光刻机的消息，28纳米制程工艺虽难以应用到旗舰智能手机上，但它的存在对于其它行业来说仍具有重要意义。

28纳米工艺可视为半导体行业发展的边界线，28纳米以上“更老”的工艺被称为成熟工艺，28纳米以下则被称为先进工艺，如14纳米和7纳米等。不同的制程工艺都有不同的适用领域，《2019年集成电路行业研究报告》显示，28纳米以上制程的市场份额达到52％，像是许多车规级芯片并不追求绝对的先进工艺，仍使用几十纳米制程工艺制造的芯片。

除此之外，上海微电子还生产有晶圆检测、晶圆对准／键合等设备，适用多个不同的芯片生产工序。但需要留意的是，国产芯片工业的一大难点在于“去美化”，减少对其相关技术的应用和依赖，90纳米节点国产设备能做到去美化，那28纳米和14纳米及以上制程节点呢？有些技术现阶段无论是上海微电子、中芯国际和台积电都无法绕过，所以即使具备14纳米工艺代工能力的中芯国际，也无法继续为华为代工芯片。

在绝大多数时候，认识差距比“有意忽略差距”更重要。可能是为了追逐热点和流量，近两年在互联网上出现了许多芯片相关的“沸腾”文章，有意忽略了一些关键点。去年坊间许多消息都称台积电7纳米工艺“源美技术”已小于10％，但现实是其依然无法为华为供货，或许意味着国内产业链要达到完全的“去美化”才能打破卡脖子技术的枷锁。而在芯片产业链的许多领域，我们还有许多“软肋”没有解决。

在光刻机领域。早在上个世纪80年代，美国开始牵头相关公司研发EUV光刻技术，现在ASML之所以能垄断先进光刻机市场，背后正有美国Cymer公司的技术支持，这也是ASLM难以为中芯国际提供光刻机的重要原因。

在芯片设计工具领域。专门用于芯片设计的EDA软件（电子设计自动化）仍是我们的薄弱项，行业三大主流EDA软件提供商（新思、楷登和明导）均为外国企业，国内虽有其他替代品，但难以称得上主流。就像是许多用户用的Photoshop一样，当切换到其他国产同类软件时不仅要适应新的界面和使用方式，还会面临文件兼容度等一系列隐性问题。

除此之外，国产造芯产业链在外延材料和封测等方面还存在不少短板。在笔者看来，保持初心、持续的投入才是解决问题的关键，在这条路上已爆出过不少骗取补贴和汉芯一号造假等丑闻，寒了不少行业从业者和网友的心。也希望在市场和政府的推动下，国产芯片领域的厂商们能够脚踏实地的去研发新技术，早日解决各种卡脖子的技术难题。

来源：雷科技

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