[光刻机]明年上海微电交付首台28nm国产光刻机，是飞跃发展还是任重道远？

2020-06-08

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【[光刻机]明年上海微电交付首台28nm国产光刻机，是飞跃发展还是任重道远？】

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最近上海微电子表示2021年到2022年将交付首台28nm国产光刻机的消息，让大家一度非常的沸腾。在美国高科技领域越来越多限制的情况下。先进国产光刻机的发展不仅解决了芯片代工领域卡脖子的问题。同时也将大幅提升国产芯片的发展速度。不至于每年台积电最新的制程工艺都优先被苹果和赛灵思这些美国公司使用。同时也将解决华为等国产厂商芯片代工卡脖子的问题。但是我们同样也注意到。上海微电子即将交付的是28nm国产光刻机。相比。目前国际领先的7nm制程工艺来说。中间仍然有几代的代差，那么我们现在距离国际领先水平到底还有多大的差距？同时在发展过程中还有哪些难点呢？
首先目前上海微电子已有的最先进的国产光刻机是90nm的光刻机。而英特尔在2004年就实现了90nm的制程工艺。并且在2005年5月推出了基于90nm制程工艺的奔腾D双核处理器，而从90nm到28nm 。中间还有65nm/45nm/32nm等制程工艺，以两年一代工艺为节点计算的话。上海微电子此次从90nm的光刻机直接跳跃至28nm的光刻机。在时间方面节约了大约六年左右的时间。因此毫无疑问，明年即将交付的上海微电子28nm国产光刻机是一次飞跃式的发展。但是尽管如此目前我们和国际领先水平还是有很大的差距。

比如目前制程工艺方面最领先的台积电。从规格路线图方面来看， 2020年下半年将会率先量产5nm制程工艺。而目前国内的中芯国际在使用ASML进口光刻机的情况下。 2020年下半年将量产N+1工艺。所谓的N+1工艺在晶体管性能方面。性能相比14nm工艺提升20% 。功耗降低57% 。逻辑面积缩小63% 。从总体的提升来看。中芯国际的N+1工艺。介于台积电的7nm和10nm制程工艺之间。因此，目前中芯国际的芯片代工工艺和比较领先的台积电还有不小的差距。

并且目前根据台积电的技术线来看，台积电将会在2021年。采用3nm的逻辑技术平台。并在2021年下半年进行3nm制程工艺的试产。 2023年将采用突破3nm的逻辑技术平台。也就是目前台积电在台湾新竹投资建设的2nm制程工艺生产线2024年投产。因此台积电目前不仅在现有制程工艺方面比较领先。同时在制程工艺的技术储备方面已经步入了3nm和2nm制程工艺。

当然对于国产制程工艺来说。我们依然有可以赶超台积电的机会。目前中芯国际已经实现了14nm制程工艺的量产。并且今年下半年将开始N+1工艺的工艺量产。在综合性能表现方面能够接近台积电的7nm制程工艺。但是这意味着我们目前和现有世界最领先的制程工艺方面仍然有两到三代的代差。

但这其中有很多急需突破的难点。首先是在光刻机方面。进入7nm制程工艺节点之后，光刻技术将会从DUV深紫光刻技术转入EUV极紫光光刻技术。而EUV极紫光光刻技术就是目前的一个技术难点。目前中芯国际向ASML订购的EUV光刻机迟迟未能到货一直推迟交付。也就阻碍了中芯国际在EUV光刻领域的发展。

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