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中芯國際光刻機到底什么層次呢?
我們知道最近中芯國際壓力很大,它發布通告:稱已知悉美國商務部工業與安全局根據美國出口管制條例向部分供應商發出信函。
并且已經對向中芯國際出口的部分美國設備、配件及原物料會受到美國出口管制規定的進一步限制,須事前申請出口許可證后,才能向中芯國際繼續供貨。
可見,在美國制裁華為之后,中芯國際確實承受了很大的壓力,如今的制裁,也確實說明了中芯國際想要給華為芯片代工,可能也缺乏難度。
我們可能過度美化了中芯國際的優勢,從目前來看,中芯國際最厲害的技術是能夠量產14nm芯片,但是之前有消息稱會有N+1和N+2方案,都是無限接近7nm工藝制程。
而且,梁孟松進入中芯后,量產且研發14nm出來后,僅用9個月完成的成績,如今8nm攻克并且將試產,這確實讓我們感覺到雖然比不過臺積電,但是在技術方面也并不差。其實,我們對于中芯國際應該有兩種態度,第1種態度,不要過分的夸大中芯國際的能力,實際上中芯國際和目前的頂級芯片代工企業臺積電等還是有一定的差異,畢竟他們已經在研發更高層次的工藝制程。
第2種態度,我們也不要小看中芯國際的能力,除了一些主要的頂級芯片代工企業之外,中芯國際的表現也可圈可點,它能夠滿足大部分芯片的代工需求。
我們也希望中芯國際能夠不斷的拓展它的技術和能力,能夠滿足我們對于芯片代工的需求。
中芯國際的高端光刻機來自于荷蘭ASML,可以量產14nm的芯片,預計今年量產7nm制程工藝的芯片,目前ASML最先進的光刻機是EUV極紫外光刻機。
我國生產光刻機的廠商是上海微電子,可以量產90nm工藝的光刻機,占據了80%的低端光刻機市場,畢竟大多數芯片是不需要高端光刻機的。
中芯國際:14nm和7nm中芯國際是我國國內的晶圓代工廠,并不生產光刻機,高端光刻機主要來自于荷蘭的ASML,而是利用光刻機生產芯片,根臺積電差不多。
目前,中芯國際代工14nm制程工藝的芯片,良品率達到了95%以上。華為旗下的海思半導體已經下單中芯國際的14nm工藝,從臺積電哪里搶下了不少訂單。
早在2018年,中芯國際就在ASML預定了EUV光刻機,用于生產研發7nm工藝的芯片。但是,因為很多外界因素,至今沒有收貨,被逼無奈下,中芯國際在現有的基礎上成功研發了N+1、N+2工藝,也就是7nm工藝。在N+1、N+2代的工藝不會使用EUV工藝,等到EUV設備就緒之后,才會轉向EUV光刻工藝。
上海微電子:90nm我國生產光刻機的廠商是上海微電子,可以穩定生產90nm制程工藝的光刻機,與荷蘭ASML最新的7nm EUV光刻機還是有很大差距的,而且這些差距是無法跳過的,只有成功量產65nm、24nm等光刻機,之后才能進行下一代光刻機的研發。
其實,上海微電子和荷蘭ASML在光刻機上的差距,反映了我國和西方精密制造領域的差距,一臺頂級的EUV光刻機,關鍵零部件來自于不同的西方發達國家,美國的光柵、德國的鏡頭、瑞典的軸承等等,最關鍵的是這些頂級零部件對我國是禁運的。
上海微電子作為一家系統集成商,自己并不生產關鍵的零部件,所以做不出22nm以下的光刻機也不是他的責任。目前,只有做好了中低端,慢慢培養國內零部件廠商,才能一點一點的往上走。
荷蘭ASML:7nm和5nm目前,光刻機的大佬是荷蘭的ASML,占據了高達80%的市場份額,最先進的EUV光刻機全球只有ASML能夠生產,技術門檻極高,是人類智慧集大成的產物。
ASML的光刻機,90%的零件均自外來,德國的光學設備和超精密儀器,美國的計量設備和光源設備等,ASML要做的就是精密控制,在7nm的工藝下,將誤差分擔到13個系統,3萬多個分件。
EUV光刻機的產量很低,而且ASML還有一個奇特的規定,只有投資了ASML才有優先供貨權,而臺積電、英特爾、三星、海力士都在ASML有相當可觀的股份,大半個半導體行業都是ASML的合作伙伴。
總之,我國的上海微電子生產的光刻機與荷蘭ASML還有很大的差距,一個90nm,一個7nm EUV光刻機。在晶圓代工領域,中芯國際和臺積電是競爭對手,一個是量產14nm,一個是量產7nm EUV。
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擁有全球頂尖的光刻機及先進工藝制程還屬臺積電、三星,這兩家代工廠目前擁有全球最先進的光刻機,可以量產到7nm工藝制程,并且正在向5nm進軍、研討3nm工藝制程的可行性。而中芯國際由于未能擁有全球先進的ASML高端光刻機,在工藝制造上就顯得要落后不少,去年中芯國際才開始量產14nm工藝制程芯片。
雖然2018年中芯國際就向ASML高價訂購了一臺先進的高端的EUV光刻機,但由于美國的阻撓又祭出了瓦森納協議,遲遲不能到位。在此情況下中芯國際在現有設備基礎上正在研發新的工藝技術以達到能夠制造7nm工藝制程芯片。那就是中芯國際所說的N+1、N+2制程。
N+1、N+2可達到7nm工藝制程,但與臺積電的7nm EUV工藝制程又有區別。臺積電7nm EUV利用先進的EUV高端光刻機,可以一次曝光完成,具有高效而且低功耗特點。而中芯國際的7nm利用多次曝光完成,效率較低,性能有所不如,N+2在N+1基礎上面向的是高性能、但成本會增加。
從目前來看中芯國際與臺積電有2-3代的代際差,其光刻機并非國產的。國產最好的光刻機就是上海微電子SMEE所生產的面向90nm工藝制程的,差距更為明顯。但國內目前已經攻克了較為關鍵的光源問題,比如武漢廣電國家研究中心已經研發出新的技術,可以達到9nm工藝制程,不過還停留在實驗室階段,離正式生產還有不少的距離。
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