最新消息稱，集成電路領(lǐng)域14nm先進(jìn)工藝規(guī)模實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，90nm光刻機(jī)、5nm刻蝕機(jī)、12英寸大硅片、國(guó)產(chǎn)CPU、5G芯片等實(shí)現(xiàn)突破。

獨(dú)立技術(shù)分析師項(xiàng)立剛周三告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》，這標(biāo)志著中國(guó)公司大規(guī)模生產(chǎn)14納米芯片的能力首次得到官方認(rèn)可。

這是對(duì)美國(guó)擴(kuò)大封鎖對(duì)中國(guó)的高端芯片出口的有力回應(yīng)，將進(jìn)一步加速中國(guó)在核心技術(shù)方面的突破。

最近，美國(guó)剛剛擴(kuò)大了對(duì)美國(guó)向中國(guó)運(yùn)送用于AI和芯片制造工具的半導(dǎo)體的出口管控范圍。

美國(guó)商務(wù)部已向包括KLA公司、Lam Research公司和Applied Materials公司在內(nèi)的公司發(fā)出通知，除非獲得商務(wù)部的許可，否則禁止向生產(chǎn)14nm以下工藝的先進(jìn)半導(dǎo)體的中國(guó)工廠出口芯片制造設(shè)備。

戰(zhàn)略問題獨(dú)立研究員Chen Jia表示，雖然10納米通常被作為先進(jìn)工藝的「基準(zhǔn)線」，但對(duì)中國(guó)來說，14納米以上的成熟工藝可以滿足中國(guó)市場(chǎng)的大部分需求，項(xiàng)立剛說。

陳佳說，在上海實(shí)現(xiàn)14nm芯片的量產(chǎn)，將大大有助于新能源汽車、智慧城市、智能制造和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的發(fā)展，有助于中國(guó)鞏固其作為世界頂級(jí)制造工廠的優(yōu)勢(shì)。

N+1技術(shù)

中芯國(guó)際的「N+1」制造技術(shù)是該公司繼14納米和12納米制造工藝之后的又一重要節(jié)點(diǎn)。

據(jù)中芯國(guó)際稱，與14納米節(jié)點(diǎn)相比，其N+1技術(shù)可在相同的時(shí)鐘頻率和復(fù)雜度下，將性能提高20%?；蛟谙嗤男阅芎蛷?fù)雜度下，將功率降低57%。

此外，該技術(shù)有可能將現(xiàn)有芯片晶體管密度提高2.7倍。

按照業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，新制程帶來的芯片性能提升應(yīng)該達(dá)到35%，但如果樂觀點(diǎn)說，中芯已經(jīng)超越聯(lián)電、格芯，成為僅次于臺(tái)積電、三星的晶圓代工廠。中芯N+1工藝可以看成是「?jìng)?nm」。

雖然中芯國(guó)際的N+1技術(shù)帶來的可擴(kuò)展性和功耗改進(jìn)是顯著的，可以與格羅方德的12LP+，三星的8LPP，甚至臺(tái)積電的N7（7納米，非EUV）相比，但其性能上的提升相對(duì)并沒那么明顯。

因此，中芯國(guó)際自己將N+1主要定位為低功耗、低成本設(shè)備。

早在2020年8月，中芯國(guó)際就表示其N+1技術(shù)方案已經(jīng) 「完成了客戶產(chǎn)品驗(yàn)證」。

由于政策原因，中芯國(guó)際還沒有收到在2018年從ASML購(gòu)買的TwinScan?NXE極紫外（EUV）掃描儀，目前其N+1技術(shù)沒有使用EUV，這與與三星和臺(tái)積電的領(lǐng)先工藝不同。

純粹依靠DUV光刻技術(shù)，大大降低了中芯國(guó)際在性能和可擴(kuò)展性方面推進(jìn)其節(jié)點(diǎn)的能力，因此它將無法在短期內(nèi)與前沿領(lǐng)域的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者競(jìng)爭(zhēng)。

目前，這對(duì)中芯國(guó)際來說不是一個(gè)重大問題，因?yàn)槌墒旒夹g(shù)（40/45納米和更厚的技術(shù)）在2020年第二季度占其晶圓收入的90.9%。

同時(shí)，28納米和14納米僅占該公司第二季度晶圓收入的9.1%，前者被認(rèn)為比后者更受歡迎。但中國(guó)公司需要基于FinFET的先進(jìn)工藝技術(shù)，其中許多公司更愿意與本地供應(yīng)商合作。

中芯國(guó)際5nm？

作為國(guó)內(nèi)頂尖的晶圓代工廠，中芯國(guó)際工藝制程的發(fā)展備受關(guān)注。

2019年，中芯國(guó)際在14nm制程工藝量產(chǎn)之后，就開始了其后續(xù)兩代的先進(jìn)制程研發(fā)。

內(nèi)部代號(hào)分別為「N＋1」和「N＋2」，但并未給出對(duì)應(yīng)的工藝節(jié)點(diǎn)。

環(huán)球時(shí)報(bào)稱，隨著上海14nm芯片產(chǎn)業(yè)集群的建成，7nm和5nm更先進(jìn)工藝項(xiàng)目將加速推進(jìn)。

這是否透露出「N＋2」代表著更先進(jìn)的5nm工藝節(jié)點(diǎn)？

自2020年底被列入美國(guó)實(shí)體清單以來，中芯國(guó)際在有關(guān)其業(yè)績(jī)的公告上一直保持低調(diào)。

該公司僅表示將專注于開發(fā)更先進(jìn)的芯片封裝技術(shù)以實(shí)現(xiàn)異構(gòu)集成，并彌補(bǔ)無法采購(gòu)亞10納米技術(shù)所需的設(shè)備。

中芯國(guó)際在2020年簡(jiǎn)要提到了其N+2技術(shù)。雖然這是其14nm節(jié)點(diǎn)的又一個(gè)演進(jìn)，但國(guó)內(nèi)專家似乎將其標(biāo)記為「5nm」節(jié)點(diǎn)。

目前，中芯國(guó)際已經(jīng)在 N+2 節(jié)點(diǎn)上研究?jī)赡甓?，可以期待的是這一制造過程可能會(huì)在2023年取得成果。

能否撐起「中國(guó)芯」

目前來看，10nm以下工藝的玩家，只剩下臺(tái)積電、三星和英特爾了。

2018年，聯(lián)電、Global Foundries在達(dá)到14nm/12nm工藝節(jié)點(diǎn)后，紛紛宣布退出更高制程的探索。

在追求更先進(jìn)芯片制程的第二梯隊(duì)中，代表著我國(guó)自主研發(fā)集成電路制造技術(shù)先進(jìn)水平的中芯國(guó)際還沒有放棄。

回看中芯國(guó)際2021年財(cái)報(bào)，其全年銷售收入為54.431億美元，同比增長(zhǎng)39.3%。超過了市場(chǎng)預(yù)期。

年度報(bào)告中，成熟工藝（28nm以下）仍然是中芯國(guó)際的主要營(yíng)收來源，但先進(jìn)制程占比也在逐漸增加。

這其中先進(jìn)制程FinFET/28nm或許就包括未分開的數(shù)據(jù)，讓業(yè)界對(duì)其14nm、28nm產(chǎn)能營(yíng)收增加了神秘感。

據(jù)TrendForce的報(bào)告，中芯國(guó)際的市場(chǎng)份額僅次于臺(tái)積電、三星、聯(lián)電和格芯。其中，第四季度臺(tái)積電獨(dú)攬52.1%的市場(chǎng)份額高居榜首，而中芯國(guó)際僅占比5.2%。

在攻克14nm量產(chǎn)難關(guān)后，業(yè)界對(duì)中芯國(guó)際的期待是，何時(shí)能夠攻克10nm，甚至7nm制程。

而14nm與5nm相比中間相差至少3代，保守估計(jì)是5年以上的差距。

一直以來，中芯國(guó)際同樣在提升自身芯片制程工藝的節(jié)點(diǎn)上不斷努力。

去年9月，中芯曾發(fā)布公告稱，將投資88.7億美元（約572億人民幣）建設(shè)中國(guó)大陸最大的晶圓代工廠。

建成后，工廠的產(chǎn)能將達(dá)到每月10萬片12英寸晶圓。

另外，今年8月，中芯國(guó)際在最新公告中宣布，擬在天津建設(shè)12英寸晶圓代工生產(chǎn)線項(xiàng)目，投資總額為75億美元。

然而，受制于實(shí)體清單的影響，中芯的發(fā)展同時(shí)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

2020年底，美商務(wù)部將中芯國(guó)際及其部分子公司及參股公司列入「實(shí)體清單」。根據(jù)規(guī)定，若想使用美產(chǎn)品和技術(shù)需獲得美商務(wù)部的許可。

在列入實(shí)體清單一年后，美國(guó)又開始限制中芯國(guó)際獲得14nm及以下制程的生產(chǎn)工具。再加上國(guó)產(chǎn)DUV光刻機(jī)遲遲無法交付，中芯還得嚴(yán)重依賴ASML光刻機(jī)供貨。

除了制裁，「宮里內(nèi)斗」對(duì)其發(fā)展也帶來了不利的影響。

2021年9月，先是中芯國(guó)際董事長(zhǎng)周子學(xué)辭任，CFO高永崗為代理董事長(zhǎng)。

緊接著2個(gè)月后，蔣尚義辭任公司副董事長(zhǎng)、執(zhí)行董事及董事會(huì)戰(zhàn)略委員會(huì)成員職務(wù)；梁孟松辭任執(zhí)行董事職務(wù)，繼續(xù)擔(dān)任公司聯(lián)合首席執(zhí)行官。

不僅要去美化，還要應(yīng)對(duì)內(nèi)部人事變動(dòng)...

由此來看，中芯國(guó)際在探索更先進(jìn)制程路上仍是任重而道遠(yuǎn)。