芯片|中芯国际14nm工艺,华为叠加芯片技术,5G麒麟芯片稳了?( 三 )


好消息是 , 这些关键零部件已经完成突破 , 典型代表:武汉凡谷、韦尔股份、卓胜微、中芯国际等等 。
最大的突破当属中芯国际的14nm工艺 , 已经仅次于台积电、三星、英特尔这些巨头了 。 但是 , 这里面仍然有两点不能放松 。
第一、中芯国际14nm FinFET工艺自主程度
FinFET(鳍式场效应晶体管) , 是一种新的互补式金氧半导体晶体管 。 它的命名是因为晶体管的形状与鱼鳍相似 。

FinFET是由微电子学家胡正明发明的 , 胡正明是外籍华人 , 2001年至2004年在台积电任技术执行长 。
1998年 , 胡正明带领加州大学团队展开研究如何攻克25nm工艺 , 提出了自对准的双栅 MOSFET 结构 , 因为该晶体管的形状类似鱼鳍 , 所以称为 FinFET 晶体管。
之后 , 胡正明教授及其团队成员成功制造出第一个 n 型 FinFET , 它的栅长度只有 17nm , 沟道宽度 20nm , 鳍(Fin)的高度 50nm 。 相当于20nm芯片 。
1999年 , 团队研发出第一个 p 型 FinFET, 它的栅长度只有 18nm , 沟道宽度 15nm , 鳍的高度 50nm 。 相当于15nm工艺芯片 。

2000 年 , 胡正明教授及其团队发表了 FinFET 和 UTB-SOI 的技术文章 , 同年 , 胡正明教授凭借 FinFET 获得美国国防部高级研究项目局最杰出技术成就奖 。
之后 , FinFET成为了14nm、7nm、5nm芯片工艺的标准 , 台积电、三星电子、英特尔、中芯国际在相关制程上均采用该技术 。
据了解 , 中芯国际第一代FinFET 14nm工艺在2019年第四季度就完成了量产 , 公司研发的FinFET技术将主要应用于5G、人工智能、物联网、消费电子及汽车电子等新兴领域 , 仍在进一步扩大公司产品和服务的应用范围 。
升级版FinFET N+1工艺此前计划在2021年规模量产 , 但从未明确具体数字节点 , 只是说相比于14nm性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小63%、SoC面积缩小55% 。
最终还有N+2工艺 , 性能和成本都更高一些 , 个人认为N+2工艺更适合华为的麒麟芯片 。
这里有一个问题 , 那就是中芯国际的FinFET技术 , 自主成分有多高呢?有多少是直接采用了“第三方”的技术 , 会不会有限制?
这仍是一个疑问 , 由于涉及公司核心技术 , 这里无法做出进一步解释 。
中芯国际的DUV光刻机受限程度

早在2021年3月 , 中芯国际就公布了高达12亿美元的采购大单 , 用于购买ASML的DUV光刻机 。
DUV光刻机与EUV光刻机最大的区别就是工艺制程 , DUV光刻机主要用于14nm以上工艺的芯片制造 , 而7nm以下需要EUV光刻机才能做到 。
这也是中芯国际止步14nm的最大原因 , 据CEO梁孟松介绍 , 目前公司已经攻克了7nm技术 , 5nm、3nm也在稳步的推进 , 只待EUV光刻机 。

实际上 , ASML不但垄断了EUV光刻机 , 甚至绝大部分DUV光刻机也都来自ASML , 包括中芯国际目前使用的DUV光刻机 。
最尴尬的是 , ASML表面上看是荷兰的公司 , 实际上根本做不做了主 , 要听命于“漂亮国” 。
荷兰ASML公司的CFO罗杰·达森曾公开表示 , ASML公司目前对于出口中国深紫外DUV光刻机已经不再受到制约 , 也无需经过他国批准 。
这一点可以从中芯国际的12亿美元订单看出 , DUV光刻机能够购买的原因无外乎两点:
第一、DUV光刻机已经落伍 , 它的极限就是14nm芯片 , 14nm芯片其实有点鸡肋 , 用在手机、电脑上明显落后 , 用在军工等领域 , 它又显得不成熟 , 没有28nm靠谱 。
第二、中国的光刻机研发一直在进步 , 上海微电子研发的28nm光刻机即将突破 , 对DUV光刻机需求开始降低 。
购买没有限制了 , 那么使用会有限制吗?