国际权威芯片专家评价中国芯片:中国可以用DUV光刻机制造5nm芯片,但是成本高,良品率低,一般企业没有勇气去做

漆云 2024-12-17 11:38:14

最近华为Mate 60系列搭载的麒麟9000S芯片可是火得一塌糊涂。这颗芯片不仅让华为再次站在了全球芯片产业的聚光灯下,还让我们看到了中国大陆芯片产业的崛起与希望。今天,咱们就来聊聊这颗神奇的芯片,以及中国大陆芯片产业在5nm制程技术上的挑战与机遇。

话说,这麒麟9000S可不是一般的芯片,它可是中芯国际基于先进的Fin FET技术,使用了从ASML引进的DUV光刻机,再通过双重图案的N+2工艺打造出来的精品。

这工艺,听起来就让人觉得高大上,对吧?而且,这芯片上的射频模组,包括5G调制解调器和电源管理单元,都是华为海思自己的杰作,这可真是“自给自足”的典范啊!

想当年,2019年的时候,麒麟芯片可是全球出货量达到了2.5亿颗,其中不乏麒麟990系列这样的明星产品,更别提那5nm的旗舰产品麒麟9000了。那时候的华为,可真是风光无限好啊!虽然后来遭遇了美国的制裁,但华为凭借着自身的实力和毅力,依然在市场上屹立不倒。

这不,2023年华为智能手机的出货量就达到了4300万部,一个季度就占据了智能手机市场4%的份额,真是让人刮目相看!

咱们再来说说这麒麟9000S芯片。你们知道吗?这芯片可是在2020年的第35周就开始立项研发了,真是“早起的鸟儿有虫吃”。从芯片尺寸上来看,麒麟9000S比麒麟9000大了2%,达到了107mm2。可别小看这2%的差距,它可是包含了无数工程师的心血和智慧啊!

通过对芯片上的关键尺寸进行精密测量,咱们发现这麒麟9000S确实具备了7nm工艺的特征。虽然与世界主流的7nm芯片相比,中芯国际的栅密度略小一些,但通过实施优化功能,如单扩散中断等,中芯国际的N+2工艺已经更接近其他7nm节点了。

不过,话说回来,想要达到5nm的制程技术,可不是那么容易的事儿。这需要缩小芯片的一些关键因素,如单元高度、栅极间距和最小金属间距等。在没有EUV光刻机的情况下,只靠DUV光刻机来实现这些参数的缩小,那可真是“难上加难”啊!

但是,咱们中国人从来都不怕困难!为了突破5nm节点,国内厂商可是下了不少功夫。他们采用了多重图案化技术来缩短芯片内部源极和漏极之间的电流沟道距离。虽然这技术难度高、成本高、良品率也难以保证,但咱们还是硬着头皮上了!这可真是“明知山有虎,偏向虎山行”。

就拿麒麟9000S和麒麟9010来说吧,它们都是使用DUV光刻机通过双重图案曝光的技术制造出来的。虽然麒麟9010是新一代的产品,但性能提升并不明显,只能算是小修小补的升级款。这可能是因为为了保证良品率和大面积量产的要求,国内厂商还不敢贸然进行5nm芯片的应用吧。

不过,有行业专家分析指出,国内厂商在5nm节点的制造上,成本造价要比台积电高出40%到50%左右,这可真是让人有些心疼。但是,为了国家的科技发展和民族的尊严,咱们还是得咬紧牙关继续前行!

说到这DUV光刻机,它可是个好东西!虽然它的ArF光源波长为193nm,但通过浸润式技术可以达到等效134nm的波长,最极限的情况下甚至可以达到40nm的分辨率。不过,要想用DUV光刻机突破到5nm节点,那自对准四重图案化技术可就是唯一的方法了。

咱们可以看看三星的第一代5nm技术,他们选择了采用自对准四重图案化技术来缩短晶体管的电流沟道间距。这可真是“他山之石,可以攻玉”啊!虽然咱们现在还没有EUV光刻机,但咱们可以通过不断学习和创新来弥补这一短板。

不过,使用DUV光刻机进行多重曝光也是有不少问题的。比如,需要在多次曝光期间进行精确对准,这就需要很长的时间和技术积累。而且还容易发生晶圆位置的错位,从而导致产量降低并增加制造时间。这可真是“欲速则不达”!

但是呢,咱们也不能灰心丧气!毕竟,这芯片产业可是个长期投资、长期回报的产业。只要咱们坚持不懈地努力和创新,总有一天会赶上并超越世界先进水平的。

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漆云

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