我們現(xiàn)在能量產(chǎn)幾納米的芯片？

2019年第四季度，中芯國際就表示14nm已投入量產(chǎn)。2021年時(shí)傳出消息，中芯國際14nm的良率達(dá)到95%，已經(jīng)追平臺積電。（目前7nm也已小規(guī)模投產(chǎn)）

2020年，華虹宣布工藝達(dá)到14nm，不過當(dāng)時(shí)的良率并不高。至于現(xiàn)在良率具體提升到了多少，還并沒有確切的消息。

就目前情況來看，14nm代表了中國大陸目前自主研發(fā)集成電路的最先進(jìn)水平。

納米數(shù)字越小，說明晶體管密度越大，芯片性能就越強(qiáng)。芯片制程的縮小也代表了半導(dǎo)體企業(yè)技術(shù)與工藝進(jìn)步的主流方向。

中芯和華虹正是因?yàn)閲鴥?nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的剛性需求，而不斷攻克更先進(jìn)的工藝制程。

當(dāng)然，也有因?yàn)橘Y金和市場等原因宣布退出先進(jìn)制程競爭的公司，比如格羅方德和臺聯(lián)電。2018年8月，臺聯(lián)電宣布停止12nm以下先進(jìn)工藝研發(fā)，看重投資回報(bào)率，而不再拼技術(shù)的先進(jìn)性；同月，格羅方德也宣布無限期地暫停 7nm LP 工藝的開發(fā)。

現(xiàn)如今，全球已經(jīng)形成了臺積電、三星、英特爾三足鼎立的局勢。前者5nm的良率已經(jīng)能夠達(dá)到80%，后兩者7nm的良率相對還較低（50-60%左右）。

以14nm制程芯片為例，研發(fā)設(shè)計(jì)一款14nm的芯片需投入超過1億美元，投資建設(shè)一條月產(chǎn)量5萬晶圓片的生產(chǎn)線需要100億美元左右。

“芯片制程越先進(jìn)就越好”只適用于特定的芯片種類和領(lǐng)域，比如對功耗要求非常高的CPU、GPU、AI芯片。

而一般工業(yè)級的芯片使用28nm及以上的制程就足矣，比如電視、空調(diào)、汽車、高鐵、火箭、衛(wèi)星、工業(yè)機(jī)器人、電梯、醫(yī)療設(shè)備、智能手環(huán)、無人機(jī)等等。相比5nm、7nm這種先進(jìn)工藝制程的芯片，其實(shí)28nm芯片才是主流。

國內(nèi)目前能夠量產(chǎn)28nm的晶圓廠商有中芯國際、華虹半導(dǎo)體、上海華力微、合肥長鑫等。

自主研發(fā)&產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化

如果指自主研發(fā)，那就是前文中提到的——14nm良率穩(wěn)定，7nm已投產(chǎn)。

如果是說全產(chǎn)業(yè)鏈都實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，我們還有很長很長的路要走。

實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，現(xiàn)在圈內(nèi)比較公開的信息是90nm。也有業(yè)內(nèi)人士透露，如果是純國產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備，能生產(chǎn)28nm的設(shè)備已經(jīng)在調(diào)試了，良率也正在慢慢爬升，目前還在聯(lián)調(diào)階段。

無論是成熟工藝、先進(jìn)工藝還是特色工藝，我們都正在一步一步縮小我們與國際先進(jìn)水平在技術(shù)和投入上的差距。

目前全球范圍內(nèi)幾乎沒有哪個國家能繞過他國的技術(shù)、設(shè)備、材料供應(yīng)，去制造100%本國產(chǎn)的芯片。

就以光刻機(jī)為例，縱然是技術(shù)強(qiáng)大如美國，也不能獨(dú)立制造出光刻機(jī)。他們也需要從德國、日本、瑞典等國的手中購買鏡頭、光學(xué)器材、軸承等材料。

很多朋友希望我們能夠從IC產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)替代，從而造出100%國產(chǎn)化的芯片，目前看顯然是不太現(xiàn)實(shí)的。