愛伊米

4月已過,中芯國際7nm,新一代國產光刻機怎麼樣了?

首先,2021年底,中國微電子將推出的光刻機工程樣機只是可以生產28納米制程晶片的光刻機,並且也僅僅是工程樣機,到最後的量產還需要一段時間。而且理論上,這種使用193奈米浸入式ArF光源的DUV光刻機一次曝光可以生產的最小極限尺寸就是28奈米。如果要生產7奈米晶片,就必須要透過極特殊的工藝,也就是“四重曝光”的方式才能得到7奈米晶片。

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此種方法的代價極高,高到三星和Intel都放棄掉了,苦等EUV光刻機來生產7奈米晶片。只有臺積電不信邪,花費了巨大的血本來研究,終於掌握了這種成本極高的生產工藝。也就是說,到目前為止,可以用DUV光刻機量產7奈米晶片,全球就只有臺積電一家。這裡只是想說,不是擁有了可以生產28納米制程的國產光刻機就可以生產出7奈米晶片。

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其次就是中芯國際的7納米制程,也就是常說的N+1/N+2工藝,目前的情況是,2021年4月開始,N+1工藝進入到風險量產階段,但距離正式量產的距離還不知道是多遠。另外中芯國際的28奈米/14奈米/N+1工藝,都需要ASML出品的NXT 1980i光刻機來生產和測試。但由於眾所周知的原因,中芯國際手頭上擁有的這個型號的光刻機數量極其有限,且基本上沒有辦法再增加。

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所以,中芯國際在將來即便是N+1工藝穩定下來,進入到量產階段,也只能是停用28奈米/14奈米工藝,才有空閒下來的光刻機來生產N+1工藝的晶片,也就是28奈米/14奈米/N+1工藝是互相搶光刻機來用的。可以這麼說,中芯國際高階晶片的產量完全是被ASML NXT1980i DUV光刻機的數量決定了。

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由於中國微電子的28奈米光刻機在2021年底只是推出工程樣機,距離量產型光刻機還有一段相當長的路要走,對於中芯國際來說,也就變成無法指望的光刻機。現在中芯國際能幹的事情就是研究工藝,做好技術儲備,將DUV光刻機的應用研究到極致,然後就是工藝等光刻機了,也就是一旦光刻機到位就立即能夠投入量產,這就是中芯國際目前能做的唯一一件事了。

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但光刻機的特殊性,又使得研究出的工藝是不通用的,也就是說在ASML光刻機上研究出來的7奈米工藝,是無法照搬到國產光刻機上的。此時,如果用國產28奈米光刻機來生產7奈米晶片,就需要全部推倒重來地,從頭再次研究如何用國產28奈米光刻機透過四重曝光生產7奈米晶片。