自從人類進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,芯片的地位就被拔升到一個(gè)全新的高度。無(wú)論是在哪個(gè)領(lǐng)域,通信也好、汽車(chē)也好,就連軍事領(lǐng)域都離不開(kāi)芯片的存在??梢赃@么說(shuō),芯片就是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展“基石”。地位很高,就跟我們?nèi)祟惖摹按竽X”一樣。所以制造的難度也是可想而知,全世界能掌握制造核心技術(shù)的企業(yè)也只有寥寥幾家。
對(duì)一整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代來(lái)說(shuō),這么重要的技術(shù),卻只是被掌握在一家公司的手中,是很危險(xiǎn)的一件事。畢竟現(xiàn)在什么都離不開(kāi)芯片,而一旦想要封鎖一個(gè)國(guó)家的芯片技術(shù),那么最直接的就是禁止ASML向這個(gè)被封鎖的國(guó)家供貨就可以了。這就是市場(chǎng)壟斷這種很危險(xiǎn)的行為,會(huì)被我們國(guó)家明令禁止的原因了。
三星和臺(tái)積電已經(jīng)開(kāi)始接受5nm的訂單,今年的風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)和明年的批量生產(chǎn)。我們預(yù)計(jì)兩家公司將在5納米采用更多的EUV層,三星為12層,臺(tái)積電為14層。
三星表示他們的5nm工藝密度比7nm提高了25%,性能提升10%或功耗降低20%。據(jù)我們所知,三星的7LPP和5LPE之間的差異是6軌單元高度和SDB。這導(dǎo)致密度提高1.33倍。
這與臺(tái)積電宣布密度提高1.8倍,性能提升15%或功耗降低30%形成鮮明對(duì)比。我們最近看到另一位分析師聲稱三星和臺(tái)積電將在5納米具有相似的密度,考慮到這兩家公司具有類似的7納米密度并且臺(tái)積電宣布比三星更大的密度改進(jìn),我們相信臺(tái)積電在5nm處將比三星具有顯著的密度優(yōu)勢(shì)。
據(jù)了解,作為一款集合了現(xiàn)代最高科技的產(chǎn)物,要想通過(guò)復(fù)刻EUV來(lái)打破ASLM的市場(chǎng)壟斷,那難度雖然不是上青天,但也是相差無(wú)幾了。不過(guò)令人沒(méi)想到的是,日本最近卻在這方面?zhèn)鱽?lái)了好消息。我們都知道對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)來(lái)說(shuō)很重要的5nm芯片,只能是特定的光刻機(jī)能夠制造出來(lái)。
在芯片代工領(lǐng)域,臺(tái)積電和三星是實(shí)力最強(qiáng)勁的兩大巨頭。不過(guò),最近幾年,臺(tái)積電的實(shí)力要更勝一籌,通過(guò)7nm工藝,臺(tái)積電拿到了蘋(píng)果、高通、AMD、比特大陸等多家的大訂單。而三星自家最新的Exynos 9820處理器,采用的則還是8nm工藝。
需要說(shuō)明的是,三星的7nm工藝去年10月開(kāi)始宣布并初步生產(chǎn),今年年初實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。最近三星曝光的Exynos 9825處理器,很有可能就是采用7nm工藝,大概率會(huì)用在秋季登場(chǎng)的Note 10上,和采用A13處理器的新iPhone將直接對(duì)抗。
根據(jù)三星之前公布的制程工藝時(shí)間表,在7nm和5nm工藝之間,還會(huì)有6nm作為過(guò)渡?,F(xiàn)在來(lái)說(shuō),7nm剛剛完成量產(chǎn),5nm工藝也只是才宣布研發(fā)成功,正式量產(chǎn)的時(shí)間還沒(méi)那么快。
極紫外光微影(EUV)技術(shù)據(jù)稱將在5納米(nm)節(jié)點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)隨機(jī)缺陷。根據(jù)研究人員指出,目前他們正采取一系列的技術(shù)來(lái)消除這些缺陷,不過(guò),截至目前為止,還沒(méi)有找到有效的解決方案。
這項(xiàng)消息傳出之際,正值格芯(Globalfoundries)、三星(Samsung)和臺(tái)積電(TSMC)競(jìng)相為明年的7nm生產(chǎn)升級(jí)其EUV系統(tǒng)至具有高可用性的250W光源。如今,這些隨機(jī)缺陷的出現(xiàn)顯示,針對(duì)半導(dǎo)體制造日益增加的成本和復(fù)雜性,并不存在任何解決問(wèn)題的靈丹妙藥。
比利時(shí)Imec研究機(jī)構(gòu)的圖形專家Greg McIntyre在日前于美國(guó)加州舉辦的國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)先進(jìn)微影技術(shù)會(huì)議(SPIE Advanced Lithography)上表示,最新的EUV掃描儀可以印制出代工廠為7nm所計(jì)劃的20nm及更大尺寸之關(guān)鍵規(guī)格。然而,他們?cè)谥谱骶?xì)線條和電洞的能力還不明確。
Intel 10nm工藝還在苦苦掙扎,臺(tái)積電和三星已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)7nm,下一步自然就是5nm,臺(tái)積電近日也首次公開(kāi)了5nm的部分關(guān)鍵指標(biāo),看起來(lái)不是很樂(lè)觀。
明年,臺(tái)積電的第二代7nm工藝會(huì)在部分非關(guān)鍵層面上首次嘗試使用EVU極紫外光刻系統(tǒng),工藝節(jié)點(diǎn)從CLN7FF升級(jí)為CLN7FF+,號(hào)稱晶體管密度可因此增加20%,而在同樣密度和頻率下功耗可降低10%。
臺(tái)積電5nm(CLN5)將繼續(xù)使用荷蘭ASML Twinscan NXE: 3400 EUV光刻機(jī)系統(tǒng),擴(kuò)大EUV的使用范圍,相比于第一代7nm晶體管密度可猛增80%(相比第二代則是增加50%)。
看起來(lái)很厲害,不過(guò)能帶來(lái)的實(shí)際頻率提升只有15%,而同等密度和頻率時(shí)功耗也只能降低20%,對(duì)比第二代7nm提升就更有限了。
不過(guò)臺(tái)積電還提供了一個(gè)名為“極低閾值電壓”(ELTV)的可選項(xiàng),號(hào)稱能將頻率提升幅度增加到25%,但未解釋具體是如何做到的。
目前我們只能制造中低端的掩模版,因此,中科院5納米超高精度激光光刻加工方法的突破,可以進(jìn)一步提高掩模版的制造水平。并用于晶圓廠生產(chǎn)芯片。
直白點(diǎn)說(shuō),兩個(gè)用途完全不一樣。此5納米,非彼5納米?!凹す?納米”是制造出生產(chǎn)芯片中用到的配件(掩模版),“EUV 5納米”是完全是用于芯片生產(chǎn)。
現(xiàn)實(shí)情況,可以有些真的不懂,或者理解不到位。但有些真的就是營(yíng)銷(xiāo)性文章或視頻。觀眾聽(tīng)多了,自然就真的以為是真實(shí)的。
譬如,武漢弘芯抵押的光刻機(jī),中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)等企業(yè)都有,非要說(shuō)成國(guó)內(nèi)唯一一臺(tái)7納米光刻機(jī)。
國(guó)內(nèi)某光刻膠生產(chǎn)廠商,購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)韓國(guó)二手光刻機(jī)。非要包裝成,我們費(fèi)了九牛二虎之力,轉(zhuǎn)手得到一臺(tái)來(lái)之不易的光刻機(jī)。
現(xiàn)實(shí)是這些光刻機(jī)并不在禁售范圍,之所以購(gòu)買(mǎi)二手,因?yàn)楣饪棠z廠商沒(méi)有必要是新機(jī)。只要生產(chǎn)的光刻機(jī)符合技術(shù)要求即可。目前是除EUV光刻機(jī)外,其它隨便買(mǎi)。