[討論] 中芯7nm晶片製造陷入困境的真相

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中芯7nm晶片製造陷入困境的真相 作者 : Majeed Ahmad,EDN主編 類別 : 專家觀點 2022-08-25 (0) 評論 中芯國際(SMIC)掌握7奈米晶片製造技術的消息一直讓人感到不可思議。儘管如此,雖然 這使得中芯國際成為技術和商業媒體的頭條新聞,但檢視其製程技術「大躍進」的真正價 值更至關重要。 中芯國際如何在其新開發的7奈米節點上量產晶片?為了挺進7奈米製程,中芯在美國實施 的出口禁令下必須使用逐漸被淘汰的技術,但他們願意為此投入多少?筆者期望藉此部落 格試圖回答這個重要但棘手的問題。 不過,在此之前,讓我們回顧一下中芯國際在7奈米製程節點上的崛起。7奈米製程在2018 年發佈時就被公認為是晶片製造的分水嶺。相較於其前一代的14奈米節點,7奈米晶片由 於在晶片上的每單位面積封裝了更多的電晶體,顯著地提高了性能,同時也更具經濟效益 。 【線上研討會】ADRV9002窄頻/寬頻收發器RF前端設計 而且,在無需使用極紫外光微影(EUV)設備的情況下也能建構7奈米節點,它可以採用廣泛 可取得的深紫外光(DUV)技術來製造7奈米晶片。事實上,台積電(TSMC)在其7奈米晶片生 產的早期階段正是使用了DUV設備。根據一些媒體與產業分析報導,中芯國際為了迎頭趕 上這一製程節點,有部份「抄襲」了台積電的N7製程技術。 相關連結: 不用EUV也能出貨7nm:中芯國際造「上海驚奇」 然而,正如拆解分析公司TechInsights對中芯國際7奈米晶片的研究所揭露的,使用DUV技 術對於晶片設計增加了許多複雜性。首先,使用DUV設備需要更多層光罩,導致必須為7奈 米晶片進行三重或四重曝光圖案化(patterning)。另一方面,EUV設備只需曝光一次晶片 ,即可將晶片圖案放置在晶圓表面上,這使得EUV技術成為7奈米及更小節點的重要支柱。 在此情況下,中國半導體產業專家Douglas Fuller對英國《金融時報》(Financial Times)表示,中芯國際的7奈米製程進展被過度誇大了,事實上,這家中國最主要的晶圓 廠只是利用更多重曝光來彌補EUV工具的不足。他還對中芯國際7奈米晶片製程的製造良率 提出質疑。 根據一些業界觀察家的看法,中芯國際7奈米的每片晶圓良率約在15%左右,但這使得在此 製程節點製造的晶片非常昂貴,大約比台積電7奈米節點製造的晶片市場價格更高10倍。 同時,值得注意的是,以中芯國際7奈米節點製造的加密挖礦晶片採用高度平行設計,這 表示其複雜度較低。 歸根究底,中芯國際在7奈米製程的技術突破,更脫離不了中國半導體自給自足的政治原 因,而非來自市場經濟。然而,與此同時,這其實更像是一個準7奈米(quasi-7nm)晶片製 造製程,可能成為後續發展真正7奈米製程節點的墊腳石。如今,在這方面還缺少的一環 是ASML的EUV技術,但該技術目前在中國的半導體晶圓廠中仍然被禁止使用。 值得注意的是,在對EUV技術實施出口禁令後,有報導指稱美國已與荷蘭ASML和日本尼康 株式會社(Nikon)接洽,同樣要求停止向中國提供DUV設備。但這並不重要,畢竟中國的晶 圓廠現在肯定已經購買足夠數量的DUV機器了。基於DUV的微影技術自1980年代就已經存在 。 中芯國際顯然一直在力爭上游,追尋更小、更先進的晶片製造節點。儘管自2021年擁有28 奈米製程技術以來已經走了很長一段路,但其未來的發展藍圖還充滿著巨大的技術障礙。 反思在其對良率、製造成本以及更重要的EUV技術禁運等顧慮,出貨7奈米晶片只是朝此發 展藍圖跨出重要的第一步。 編譯:Susan Hong (參考原文:The truth about SMIC’s 7-nm chip fabrication ordeal,by Majeed Ahmad ) https://reurl.cc/Qbk3b2 心得: 我猜中芯的7nm 良率很差,成本很高 根本沒有商業價值 現在中國主要的問題是EUV曝光機 現在據說上海微電子連28奈米DUV曝光機都還生產不出來 而EUV根本是完全另一個領域 中國短時間根本很難突破 搞不好要十年 這時候台韓美的晶片早就不知道發展到哪了 希望美國能堅持EUV的禁令 越久越好 --
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.35.0.131 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/HatePolitics/M.1664194606.A.790.html
1Fmk720105: 各位!良率15%! 09/26 20:19
2Fpeter080808: 7nm就無市場效益阿 會用到7nm沒幾間公司了 09/26 20:21
3Fdaleptt: 多曝光個幾次就3奈米 根本沒卡脖子這等事 09/26 20:21
4Fpeter080808: 他們會選擇下單三星 台積 09/26 20:21
5Famos30627: 良率差 漏電高 成本高 沒達到商業價值能算量產成功嗎 09/26 20:21
6Fpalindromes: 中國好像有 NXT:2050i機台 09/26 20:21
7Fpalindromes: 原則上是能少量生產7nm 09/26 20:22
8Fpalindromes: 量產是不可能 09/26 20:23
9Famos30627: 支那還是需要7nm以下 他們要國產高性能晶片 不然整天說 09/26 20:24
10Famos30627: 被卡脖子 09/26 20:24
11FHohenzollern: 中芯二十八奈米製程的良率比十年前的台積電更差 09/26 20:24
12Fymsc30102: 核酸做多了手比較抖刻不好 09/26 20:25
13FHohenzollern: 而且中芯七奈米製程也是仿冒台積電 09/26 20:25
14Fpalindromes: 中國的政策是完全國產化 09/26 20:26
15Fpalindromes: 7nm 是梁孟松的製程 09/26 20:27
16Fpalindromes: 畢竟台積電之前也是用2050i來做 09/26 20:28
17FGallardo: 用手刻良率15% 很高了吧 09/26 20:32
18Fpalindromes: 上海微電子研發費太少 做的出來才有鬼 09/26 20:33
19FHohenzollern: 跟梁孟松沒關係 中國政府包庇中芯不怕被台積電告 09/26 20:35
20FHohenzollern: 不在乎產能和良率 可以硬上七奈米製程 09/26 20:36
21Fpalindromes: 梁早就教會了 設備不夠他能出多少 09/26 20:42
22Fxiue: 他並不外銷,而且他不自產的話老美也不賣他,所以用良率來論他 09/26 20:45
23Fxiue: 成功不成功似乎不那麼絕對,對他來說只要做得出來自用就算一 09/26 20:45
24Fxiue: 定程度達到目標了吧? 09/26 20:45
25Fnight957: 說不定是扮豬吃老虎 故意示弱 09/26 20:50
26Fcvnn: 本來就是要靠設備 沒設備做個毛啊 用手刻嗎 09/26 21:06
27Fyoujan: 15%這良率.... 09/26 21:12
28FHohenzollern: 梁孟松玩的是N+1和N+2 以為他很神噢 09/26 21:17
29Fcoober: 我覺得15% 這個數字可能都還是潤飾過的 09/26 21:18
30Fcoober: 對照中國人的習慣 09/26 21:18
31FHohenzollern: 神到在台積電升不上去 落跑三星教他們FinFET 09/26 21:18
32FHohenzollern: 三星發現他不能幫助七奈米製程再被踢掉 09/26 21:20
33FHohenzollern: 只剩缺乏FinFET製程的中芯回收他 09/26 21:20
34FHohenzollern: 這麼多年過去 中芯一樣無法穩定十四奈米製程 09/26 21:23
35FHohenzollern: 梁孟松又再被人家趕出去 09/26 21:23
36Fdragonjj: 這是好事 對台積電而言還保有領先 但問題是中國只要 09/26 22:04
37Fdragonjj: 28NM就夠了 衛星軍武晶片都自製 就算是手機28NM大概是 09/26 22:05
38Fdragonjj: IPHONE6的程度 如果不打遊戲 其實也夠中國封牆自用了 09/26 22:05
39Fdragonjj: 很可怕的事情是台灣豬屎屋中國是銷售大宗 09/26 22:06
40Fet1783: 強國 科技 大躍進 09/26 22:11
41Fmudee: 沒4兒 中國有的是錢能砸 砸下去就有惹 09/26 22:11
42Fmudee: 像清朝派留學生赴美學習一樣 派中國精選的學生到台灣留學 09/26 22:13
43Fmudee: 呀!整天只想用偷的 偷不到啦!老老實實派留學生赴台受教 09/26 22:13
44Fmudee: 卡實在! 09/26 22:13
45FLaHu: 主要影響那些超級電腦吧,美國要卡死中國在模擬和AI上的進步 09/26 23:26
46FLaHu: 速度,現在中芯的進展顯示中國不計成本的話,還是做的出高級 09/26 23:26
47FLaHu: 的計算單元,但是做不出更頂級的貨色了,接下來應該可以看到 09/26 23:26
48FLaHu: 一堆中國量子電腦的新聞了 09/26 23:26

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