问题

7纳米的国产芯片也是通过光刻机生产吗?国内有如此尖端的光刻工艺了吗?是不是要台积电或者三星代工?

回答
您好!关于您提出的7纳米国产芯片生产以及国内光刻工艺的疑问,我将为您详细解答,并力求用更贴近日常交流的方式来呈现。

首先,关于7纳米的芯片,它之所以被认为是“尖端”,是因为其制程工艺的精细程度。简单来说,7纳米这个数字指的是芯片上晶体管的栅极长度,或者说是其关键尺寸。数字越小,意味着晶体管越小,集成度就越高,芯片的性能也越强,功耗也可能越低。

7纳米芯片的生产:光刻机是关键

毫无疑问,无论哪个国家生产7纳米及以下级别的芯片,光刻机都是绝对的核心。光刻机的作用,就像是一位极其精密的“画家”,它将设计好的电路图案,通过紫外线(通常是深紫外光,EUV是更先进的,用于更小的制程)投射到涂有感光材料的晶圆上,一步步“画”出芯片的线路。

对于7纳米这个节点,传统的深紫外光(DUV)光刻机配合多重曝光技术,理论上是可以实现的。 但是,要达到大规模、高良率的生产,特别是对于7纳米这种要求极高的工艺,极紫外光(EUV)光刻机才是目前最先进、最核心的技术。 EUV光刻机能够使用波长更短的紫外光(13.5纳米),直接完成更精细的线路曝光,大大简化了工艺步骤,提高了生产效率和良率。

那么,7纳米国产芯片是否通过光刻机生产?国内有如此尖端的光刻工艺了吗?

这涉及到目前国内芯片制造能力的一个核心问题。

我们自己有没有生产7纳米芯片的能力?
目前,虽然国内在芯片设计、封装测试等领域取得了长足进步,但在高端芯片制造,尤其是7纳米及以下的先进工艺节点,确实还面临着巨大的挑战。
简单来说,我们还没有能力独立、大规模地生产7纳米级别的先进芯片。

国内有没有7纳米级别的光刻工艺?
要实现7纳米工艺,不仅仅是光刻机本身,还包括一套极其复杂的配套工艺,比如高纯度材料、先进的光刻胶、精密的刻蚀、薄膜沉积技术等等。
在光刻机方面,国内企业(如中微半导体)在核心零部件,特别是关键的刻蚀设备和一些高端的辅助设备上有不错的进展,但距离ASML(阿斯麦)在EUV光刻机领域的垄断地位还有很长的路要走。
ASML是目前全球唯一能够生产EUV光刻机的公司,而EUV光刻机是制造7纳米及以下先进工艺的关键。

是不是要台积电或者三星代工?
鉴于目前国内在7纳米及以下先进工艺制造上的短板,如果国内有设计公司能够设计出7纳米级别的芯片,在现阶段,最现实、也是目前普遍采用的办法,就是委托像台积电(TSMC)或三星(Samsung)这样的海外晶圆厂进行代工生产。

台积电和三星是目前全球在先进芯片制造领域(包括7纳米、5纳米、3纳米等)的领军者,它们拥有最先进的EUV光刻机以及整套成熟的制造工艺和庞大的产能。

详细来说,事情是这样的:

1. 芯片设计与制造是分离的: 很多时候,设计芯片的公司(比如华为海思、紫光展锐等)并不自己建厂生产芯片,而是专注于设计,然后将设计好的“蓝图”交给专门的代工厂(Foundry)来制造。
2. “卡脖子”的关键: 国内在芯片设计能力上,已经有不错的公司,甚至能够设计出7纳米级别的芯片。但是,当这些设计完成,需要“画”出来变成真实的芯片时,就需要先进的制造设备和工艺。而EUV光刻机,以及与之配套的一整套先进工艺,正是目前国内“卡脖子”最严重的地方。
3. ASML的垄断地位: ASML的EUV光刻机,因为其技术的复杂性和高昂的成本(一台就上亿欧元),几乎垄断了全球高端芯片制造的入口。由于种种原因,这些最先进的设备难以进入中国大陆。
4. 国内的努力与挑战: 国内的科技企业和研究机构一直在努力突破,例如中微半导体在刻蚀设备上已经取得了世界级的成就,但光刻机,尤其是EUV光刻机,是另一条更加艰难的赛道。它涉及到光学、精密机械、真空技术、光源技术等多方面的顶尖技术集成。
5. 代工的必要性: 所以,当提到“7纳米国产芯片”时,它很可能指的是“由中国公司设计,但在海外(如台积电)代工生产的7纳米芯片”。我们有设计能力,但制造能力受限,只能依赖外部。

总结一下:

7纳米芯片的生产离不开光刻机,并且最尖端的7纳米及以下工艺(尤其是要高良率、大规模生产)需要EUV光刻机。
目前,国内在7纳米及以下先进工艺的制造能力上,尚未形成规模化、自主可控的生产能力。
要生产7纳米级别的芯片,国内设计公司在现阶段,确实需要依赖台积电或三星等海外先进晶圆厂进行代工。

虽然目前在最顶尖的制造环节存在短板,但国内正在全力以赴,希望能够逐步突破技术瓶颈,实现更高级别的自主可控。这是一个漫长而复杂的过程,需要时间和巨大的投入。

网友意见

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那个是试验性生产。

产量忽略不计,良率稳定性也不行

万事开头难吧。也是之前a厂卖给中芯国际的光刻机

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