最新消息稱，集成電路領域14nm先進工藝規(guī)模實現(xiàn)量產(chǎn)，90nm光刻機、5nm刻蝕機、12英寸大硅片、國產(chǎn)CPU、5G芯片等實現(xiàn)突破。

獨立技術(shù)分析師項立剛周三告訴《環(huán)球時報》，這標志著中國公司大規(guī)模生產(chǎn)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(shù)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(nèi)的公司發(fā)出通知，除非獲得商務部的許可，否則禁止向生產(chǎn)14nm以下工藝的先進半導體的中國工廠出口芯片制造設備。

戰(zhàn)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(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)等領域的發(fā)展，有助于中國鞏固其作為世界頂級制造工廠的優(yōu)勢。

N+1技術(shù)

中芯國際的「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。

據(jù)中芯國際稱，與14納米節(jié)點相比，其N+1技術(shù)可在相同的時鐘頻率和復雜度下，將性能提高20%。或在相同的性能和復雜度下，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(jīng)超越聯(lián)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(shù)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(shù)方案已經(jīng) 「完成了客戶產(chǎn)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(shù)沒有使用EUV，這與與三星和臺積電的領先工藝不同。

純粹依靠DUV光刻技術(shù)，大大降低了中芯國際在性能和可擴展性方面推進其節(jié)點的能力，因此它將無法在短期內(nèi)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(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，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(shù)，其中許多公司更愿意與本地供應商合作。

中芯國際5nm？

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

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

內(nèi)部代號分別為「N＋1」和「N＋2」，但并未給出對應的工藝節(jié)點。

環(huán)球時報稱，隨著上海14nm芯片產(chǎn)業(yè)集群的建成，7nm和5nm更先進工藝項目將加速推進。

這是否透露出「N＋2」代表著更先進的5nm工藝節(jié)點？

自2020年底被列入美國實體清單以來，中芯國際在有關(guān)其業(yè)績的公告上一直保持低調(diào)。

該公司僅表示將專注于開發(fā)更先進的芯片封裝技術(shù)以實現(xiàn)異構(gòu)集成，并彌補無法采購亞10納米技術(shù)所需的設備。

中芯國際在2020年簡要提到了其N+2技術(shù)。雖然這是其14nm節(jié)點的又一個演進，但國內(nèi)專家似乎將其標記為「5nm」節(jié)點。

目前，中芯國際已經(jīng)在 N+2 節(jié)點上研究兩年多，可以期待的是這一制造過程可能會在2023年取得成果。

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(lián)電、Global Foundries在達到14nm/12nm工藝節(jié)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(fā)集成電路制造技術(shù)先進水平的中芯國際還沒有放棄。

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(shù)據(jù)，讓業(yè)界對其14nm、28nm產(chǎn)能營收增加了神秘感。

據(jù)TrendForce的報告，中芯國際的市場份額僅次于臺積電、三星、聯(lián)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%。

在攻克14nm量產(chǎn)難關(guān)后，業(yè)界對中芯國際的期待是，何時能夠攻克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(jié)點上不斷努力。

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）建設中國大陸最大的晶圓代工廠。

建成后，工廠的產(chǎn)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(chǎn)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(fā)展同時面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

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(jù)規(guī)定，若想使用美產(chǎn)品和技術(shù)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14nm及以下制程的生產(chǎn)工具。再加上國產(chǎn)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(nèi)斗」對其發(fā)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(zhí)行董事及董事會戰(zhàn)略委員會成員職務；梁孟松辭任執(zhí)行董事職務，繼續(xù)擔任公司聯(lián)合首席執(zhí)行官。

不僅要去美化，還要應對內(nèi)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。