一、2纳米芯片成功破冰!中科院技术全球首创,14纳米生产线首次公开

从2018年末荷兰ASML光刻机公司工厂的一场火灾开始,中芯国际的光刻机进口之路开始波折起伏,其花费近8.2亿购买的一台EUV深紫外光刻机,是否会延迟交付我们不得而知。但经过一整年时间,荷兰出口EUV光刻机到中国的许可证由于到期,到现在也迟迟没有续期,导致EUV光刻机交付进一步推迟。而中芯国际制造7纳米芯片所用的关键设备,EUV光刻机则是重中之重,可以说没有这台EUV光刻机, 中国整个7纳米半导体的研发进程将会受阻。难道中国赶超美韩高精度、先进半导体芯片的脚步将会止步于此吗?

出品|国器

中芯国际14纳米芯片已经量产下一代制程工艺也在研发当中

根据中芯国际对外公开的财报显示,国内首条14纳米芯片生产线在上海已投入使用,中国14纳米级芯片已经突破量产,而能耗下降20% 、性能提高10%的12纳米级芯片订单已经开始导入,各种现象表示中芯国际已经开始了下一代芯片半导体的研发进程。在7纳米以上的光刻机,ASML公司一直向我国正常供应。目前ASML公司在中国的光刻机市场正在快速崛起,其占全球的市场份额约19%,超过美国16%的份额,可以说中国的光刻机市场是ASML公司不可忽视的,这些因素都关系着双方的未来。

不同纳米级的光刻机决定了芯片的制造精度其功能也受此影响

一根细丝千分之一的机内运行误差,数万个高精度部件,上千万行计算机代码共同构成了一个运行系统,这就是光刻机——被业内人士誉为半导体行业皇冠上的明珠。芯片制造中最为关键的一步就是光刻,其具体功能就是将设计师研发的芯片线路和功能区,通过光刻机的高精度运行,刻在一片圆形硅晶片面上,这些线路就是设计师所规划的芯片运行指令。所以不同纳米级的光刻机决定了不同精度芯片的制造。中国想要攻克7纳米级芯片,必须首先研发出7纳米级的EUV光刻机。

中国国内规模庞大的芯片生产依赖高精度的EUV光刻机

而目前中国拥有的光刻机精度仅能达到45纳米,就连28纳米级我们也正在研发当中,而EUV高精度光刻机的研发更上难上加难。荷兰ASML公司早在20年前就启动了EUV光刻技术的研发工作,而直到去年全球首款7纳米EUV光刻机才正式投入商用。属于第五代光刻机的EUV深紫外光刻机,放眼全球仅荷兰一家掌握制造工艺。目前中国芯片的制造已经逐渐走在各国前列,已经有超1.5万亿的投资落在12英寸的晶圆生产上,不仅如此中国高精度芯片的研发同样处于全球前列,所以对光刻机的需求也是迫在眉睫。

中国近日提前成功攻克了2纳米芯片研发制造的关键技术

就在全球处于7纳米芯片的进一步研发制造时,近日中科院成功攻克了2纳米级芯片所需的关键技术——垂直纳米环栅晶体管,为今后我国2纳米级半导体的研发提前打下了基础,堪称全球首创。从去年台积电攻克3纳米环栅晶体管开始,中国首次在高精度芯片的技术研发上走在世界前列。2纳米芯片的制造生产以及将于2024年投入,而此次2纳米关键技术的攻克破冰,称得上是意义重大。如果ASML公司的EUV光刻机能成功交付,相信中国的芯片研发制造定能走得更远。

二、光刻机:芯片界的“印钞机”

10月4日晚,芯片制造商中芯国际(00981.HK)在港交所公告确认,已受到美国出口管制。9日,中芯国际宣布称,基于部分自美国出口的设备、配件及原材料供货期会延长或有不准确性,公司正在评估该出口限制对本公司生产经营活动的影响,或造成重要不利影响。

此次,美国选择对中芯国际进行“进出口管制”的限制,也是为了对我国芯片制造领域进行压制。

目前全球半导体设备领域,美日两国垄断了全球80%左右的市场份额,其中美国占全球50%的市场,日本占30%,且在先进工艺上没有替代品,荷兰的ASML(镜头来自德国)基本受控于美国指令,因此相当于美国把光刻机这一块给控制了。

中芯国际是中国内地规模最大、技术最先进的集成电路芯片制造企业,提供 0.35微米到14纳米制程工艺设计和制造服务,其中最重要的就是光刻机。

作为芯片制造的核心设备——光刻机是关键核心技术。光刻机对机械精度要求非常高,光刻机中心的镜头由很多镜片串联组成,一块镜片要数万美元,镜片的抛光工作其技术积淀需要几十年甚至上百年,所以对于起步较晚的我国来说,发展自己的光刻机技术可谓一场攻坚战。

所以如果中芯国际被美国“限制”,其他芯片制造企业再“断供”的话,对于国内很多电子设备制造企业来说,将会彻底处于受制于人的被动状态。

所幸,目前我国已经在努力冲破其他国家的封锁和遏制,最好光刻机的公司每年也都会新增数百项的专利。

有报道称,而为了应对当前的不利形势,中芯国际在几个月前就从日本等国家采购了大批的关键设备和零部件,能够保证在一段时间内业务可以持续开展,避免出现断供。同时,中芯国际也已经计划在2020年内建设一条可生产40nm芯片的生产线,3年内完成28nm生产线的建设,以完全削弱对国外技术的依赖。

对于我国光刻机技术的发展,刚刚结束的“第三届半导体才智大会”上,新落成的中国第一家“芯片大学”——南京集成电路大学,也对我国未来芯片事业的发展才提供关键利好。这也是自美国对华为等公司进行芯片限制后的1年多时间以来,我国在 科技 领域及半导体领域的大进展。

如果说“限制”华为是美国政府对中国 科技 产业打压的开始,那么刚刚又宣布对中芯国际的“禁令”,或是美国“绞杀”中国半导体产业链的开始。因此,对于我国高 科技 企业而言,要尽快推进自主研发的能力,避免接下来更多中国半导体产业链企业被打击。

三、中芯国际14纳米光刻机是国产的吗

中芯国际14纳米光刻机不是国产的。

而是进口ASML公司的DUV光刻机。据报道称这条14纳米制程工艺的生产线在2019年第三季度实现了量产,之后中芯国际南方厂将还建成两条月产能均为3.5万片的先进集成电路生产线。

四、上海微电子14纳米光刻机是极紫外光刻机吗

不是。上海微电子14纳米光刻机是公司购入的设备,但并不是极紫外光刻机。而极紫外线光刻机是芯片生产工具,是生产大规模集成电路的核心设备,对芯片工艺有着决定性的影响。

五、国产破冰芯制程!专家:2022年底实现14nm自主化,麒麟芯片有救了

据了解,14纳米及14纳米以上制程的半导体芯片可满足70%的市场需求。我国在2021年实现并初步完成了28纳米芯片的自主化生产。没过多久,业界便传来14纳米芯片将在2022年年底实现量产的消息。

我是柏柏说 科技 ,资深半导体 科技 爱好者。本期为大家带来的是:国产半导体将在2022年年底实现14纳米芯片的自主化量产。

老规矩,开门见山。2021年6月23日,环球网消息。中国电子信息产业发展研究院,电子信息研究所所长 温晓君 在接受采访时表示:“ 我国将在2022年底完成14纳米制程的攻坚,完成14纳米制程芯片的量产 ”。

在这里穿插一点:或许是意识到自己无法阻拦我国芯片制程的发展,ASML近期提高了自家中端光刻机的售价。讽刺的是,ASML刚对自家的中低端光刻机降价,紧接着又对自家的中端光刻机提价,其意图不言而喻。

值得一提的是:结合我国近些年来对半导体行业的大力扶持,国产半导体厂商在芯片代工、集成电路领域中的突破。早先业界人士预测, 28纳米将是国产芯片代工行业的制程新起点,28纳米与14纳米制程预计在2021年、2022年实现。

事实上,我国的确在2021年实现了28纳米制程的突破,如今业界有关于14纳米制程的预测,也得到了温晓君的确定。种种迹象表明,国产14纳米芯片真的要来了。我国破冰14纳米制程,将给国产半导体行业带来哪些改观呢?

首先我们要弄明白目前半导体市场的趋势。虽说比起7纳米、5纳米制程,14纳米制程比较落后。但在硅基半导体市场中, 14纳米、28纳米制程依旧是主流。 目前 14纳米及14纳米以上制程的半导体芯片,占据整个半导体市场的70%。 毕竟智能 汽车 、智能家居等中低端半导体制程芯片占据了大部分的芯片市场。

即便不谈14纳米制程的半导体芯片,单是我国在今年掌握的28纳米制程芯片便占据了近半的芯片市场,28纳米制程也被业界称为“黄金线”制程。

据了解,目前大多数的中低端5G芯片,其采用的工艺大多都是14纳米、12纳米。补充一点,12纳米与14纳米之间的差距并不大,类似于台积电的5纳米与4纳米之间的区别,只是在工艺上,晶体管排序上做出了优化。即12纳米是14纳米制程的改进版,其设备并未做出太大改变。

也就是说,华为的5G麒麟中低端处理器芯片,有望在明年实现量产。尽管不能解决华为在高端制程领域中的“芯”疾,至少可以在一定程度上缓解华为在中低端消费者领域中的压力。不只是华为代表的智能手机领域,在PC端市场中,以龙芯、飞腾为代表的PC端市场,也会因此受益。

例如龙芯采用自研指令集架构“loong Arch”制成的龙芯3A5000处理器芯片,14纳米制程足够满足国内大多数PC端厂商的需求。而且不同于手机处理器这种高精密芯片,PC端芯片对于制程的要求要缓和一些。也就是说,,由14纳米、12纳米代工制成的PC端芯片,可以满足大多数的日常工作需要。

温晓君介绍,目前我们在14纳米制程上已经攻克了大多数的难题,刻蚀机、薄膜沉积等关键技术设备都实现了从无到有的突破,并已投入供应链使用。此外,有关封装集成技术方面的突破,我国实现了全面量产。光刻胶、抛光剂等上百种材料也进入了批量销售。以上成果可以助力我国摆脱国外技术限制,实现国产集成电路的全产业链覆盖。

我国成功攻坚14纳米项目,有助于我们更好地对抗国外半导体行业的打压。虽说我们与国外先进半导体制程之间的距离比较大,但路是一步一步走的。目前我们的主要任务是确保自己在半导体领域中不会被主流技术落下。因为在确保市场营收的基础上进军高端技术行业,显然是更好地选择。

六、2022中芯国际14nm光刻机哪里来的

来源是荷兰阿斯麦尔公司的光刻机。

中芯国际14nm光刻机的来源是荷兰阿斯麦尔公司。准确点说并不是14纳米,而是28纳米光刻机,14纳米是中芯国际的量产芯片制程,而不是光刻机的精度。作为duv光刻机最高也就是28/22纳米精度。荷兰阿斯麦尔光刻机目前几乎处于全球垄断地位,市场占有率高于90%,中芯国际的光刻机也是荷兰阿斯麦尔公司的。