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        14納米芯片國產已大規模量產
        2023-02-14 7224次
        14納米芯片國產已大規模量產



          集成電路領域14納米芯片國產先進工藝規模實現量產,90nm 光刻機、5nm 刻蝕機、12 英寸大硅片、國產 CPU、5G 芯片等實現突破。這標志著中國公司大規模生產 14 納米芯片的能力首次得到官方認可。這是對美國擴大封鎖對中國的高端芯片出口的有力回應,將進一步加速中國在核心技術方面的突破。最近,美國剛剛擴大了對美國向中國運送用于 AI 和芯片制造工具的半導體的出口管控范圍。美國商務部已向包括 KLA 公司、Lam Research 公司和 Applied Materials 公司在內的公司發出通知,除非獲得商務部的許可,否則禁止向生產 14納米 以下工藝的先進半導體的中國工廠出口芯片制造設備。戰略問題獨立研究員 Chen Jia 表示,雖然 10 納米通常被作為先進工藝的「基準線」,但對中國來說,14 納米以上的成熟工藝可以滿足中國市場的大部分需求,項立剛說。陳佳說,在上海實現 14納米 芯片的量產,將大大有助于新能源汽車、智慧城市、智能制造和物聯網等領域的發展,有助于中國鞏固其作為世界頂級制造工廠的優勢。


          N+1 技術

          中芯國際的“N+1”制造技術是該公司繼 14 納米和 12 納米制造工藝之后的又一重要節點。

          據中芯國際稱,與 14 納米節點相比,其 N+1 技術可在相同的時鐘頻率和復雜度下,將性能提高 20%?;蛟谙嗤男阅芎蛷碗s度下,將功率降低 57%。此外,該技術有可能將現有芯片晶體管密度提高 2.7 倍。

          按照業界標準,新制程帶來的芯片性能提升應該達到 35%,但如果樂觀點說,中芯已經超越聯電、格芯,成為僅次于臺積電、三星的晶圓代工廠。中芯 N+1 工藝可以看成是「偽 7nm」。

          雖然中芯國際的 N+1 技術帶來的可擴展性和功耗改進是顯著的,可以與格羅方德的 12LP+,三星的 8LPP,甚至臺積電的 N7(7 納米,非 EUV)相比,但其性能上的提升相對并沒那么明顯。因此,中芯國際自己將 N+1 主要定位為低功耗、低成本設備。早在 2020 年 8 月,中芯國際就表示其 N+1 技術方案已經 「完成了客戶產品驗證」。

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


        14納米芯片國產已大規模量產

          純粹依靠 DUV 光刻技術,大大降低了中芯國際在性能和可擴展性方面推進其節點的能力,因此它將無法在短期內與前沿領域的市場領導者競爭。目前,這對中芯國際來說不是一個重大問題,因為成熟技術(40/45 納米和更厚的技術)在 2020 年第二季度占其晶圓收入的 90.9%。同時,28 納米和 14 納米僅占該公司第二季度晶圓收入的 9.1%,前者被認為比后者更受歡迎。但中國公司需要基于 FinFET 的先進工藝技術,其中許多公司更愿意與本地供應商合作。


          能否撐起“中國芯”

          目前來看,10nm 以下工藝的玩家,只剩下臺積電、三星和英特爾了。2018 年,聯電、Global Foundries 在達到 14納米/12nm 工藝節點后,紛紛宣布退出更高制程的探索。

          在追求更先進芯片制程的第二梯隊中,代表著我國自主研發集成電路制造技術先進水平的中芯國際還沒有放棄。



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          回看中芯國際 2021 年財報,其全年銷售收入為 54.431 億美元,同比增長 39.3%。超過了市場預期。年度報告中,成熟工藝(28nm 以下)仍然是中芯國際的主要營收來源,但先進制程占比也在逐漸增加。

          這其中先進制程 FinFET/28nm 或許就包括未分開的數據,讓業界對其 14納米、28nm 產能營收增加了神秘感。




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          據 TrendForce 的報告,中芯國際的市場份額僅次于臺積電、三星、聯電和格芯。

          其中,第四季度臺積電獨攬 52.1% 的市場份額高居榜首,而中芯國際僅占比 5.2%。



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          在攻克 14納米 量產難關后,業界對中芯國際的期待是,何時能夠攻克 10nm,甚至 7nm 制程。

          而 14納米 與 5nm 相比中間相差至少 3 代,保守估計是 5 年以上的差距。

          一直以來,中芯國際同樣在提升自身芯片制程工藝的節點上不斷努力。去年 9 月,中芯曾發布公告稱,將投資 88.7 億美元(約 572 億人民幣)建設中國大陸最大的晶圓代工廠。建成后,工廠的產能將達到每月 10 萬片 12 英寸晶圓。另外,今年 8 月,中芯國際在最新公告中宣布,擬在天津建設 12 英寸晶圓代工生產線項目,投資總額為 75 億美元。然而,受制于實體清單的影響,中芯的發展同時面臨著巨大的挑戰。2020 年底,美商務部將中芯國際及其部分子公司及參股公司列入「實體清單」。根據規定,若想使用美產品和技術需獲得美商務部的許可。在列入實體清單一年后,美國又開始限制中芯國際獲得 14納米 及以下制程的生產工具。再加上國產 DUV 光刻機遲遲無法交付,中芯還得嚴重依賴 ASML 光刻機供貨。除了制裁,“宮里內斗”對其發展也帶來了不利的影響。2021 年 9 月,先是中芯國際董事長周子學辭任,CFO 高永崗為代理董事長。

          緊接著 2 個月后,蔣尚義辭任公司副董事長、執行董事及董事會戰略委員會成員職務;梁孟松辭任執行董事職務,繼續擔任公司聯合首席執行官。

          不僅要去美化,還要應對內部人事變動...由此來看,中芯國際在探索更先進制程路上仍是任重而道遠。

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