中芯国际用不上光刻机，是技不如人还是咋回事？
原始标题：中芯国际用不上EUV光刻机 ， 是技不如人还是咋回事？不等EUV光刻机入手 ， 中芯国际自己先闹了个头条新闻：在7月6日（也就是今天）举办的中芯国际路演活动中 ， 又有投资者问到“EUV光刻机何时投入生产”的话题 。 中芯国际董事长兼执行董事周子学对此表示 ， 设备采购将依据相关商业协议进行 ， 不会对单一设备的采购情况进行评论 。另外 ， 中芯国际目前量产和主要的在研项目 ， 暂时用不到EUV光刻机 。暂时用不到EUV光刻机 。暂时用不到EUV光刻机 。暂时用不到EUV光刻机 。
有句俗话说得好 ， “没有金刚钻 ， 甭揽瓷器活”——反过来说 ， 用不上一流的工具 ， 往往意味着技术水平还没达到相应的境界 ， 放在今天这个标题下 ， 大概就是“中芯国际技术不行 ， 搞到EUV光刻机也是白搭”的意思——还真别说 ， 早上报道一出 ， 认同这个观点的拥趸大有人在 。“所以说 ， 被我们视作中国半导体希望的中芯国际 ， 原来只是个色厉内荏的样子货？”先别忙着下定论——要想回答这个问题 ， 首先要搞清楚一点前置结论：中芯国际的技术实力到底是个什么水平？
从目前媒体报道的内容来看 ， 14nm制程的手机芯片 ， 对于中芯国际来说已经可以实现量产 。 虽然距离旗舰芯片所需的制程还有差距 ， 但满足一下中低端廉价手机的芯片供货需求 ， 基本上问题不大 。
另一方面 ， 虽然稳定量产高端手机处理器还有不小的差距 ， 但在手机芯片以外的应用领域 ， 例如车机、网络交换机还有无线基站等平台上 ， 中芯国际的生产能力已经可以适应不少甲方的需求 。
不仅如此 ， 如果我们把验证阶段的技术也算进来的话 ， 中芯国际的N+1与N+2在加工水平上其实与7nm制程已经相差无几 ， 区别仅仅是性能绝对值还有差距 ， 但优势同样是一目了然——至少在理论上 ， 想要实现N+1和N+2工艺 ， EUV光刻机并不是必备前提 。但这样一来 ， 一个新的命题就出现了：
既然利用已有的芯片生产设备 ， 理论上同样可以制造出和7nm制程接近的芯片 ， 我们为什么还要去追求昂贵且有价无市的EUV光刻机呢？真是个有趣的问题 。
在不少朋友的印象中 ， 光刻机的功能原理顾名思义 ， 就是像刻刀一样在硅片上雕刻出各种极细的沟槽 ， 为进一步加工集成电路做好准备；芯片制程的极限 ， 和光刻机的光源波长成正比 ， 之所以EUV（极紫外光）光刻机能加工7nm甚至5nm的芯片 ， 最直接的理由就是EUV光源的波长够短 。这套理论听上去确实通俗易懂 ， 但问题在于 ， 目前流行的ArF DUV光刻机光源波长是193nm ， 而EUV光刻机光源的波长则是13.5nm——换句话来说 ， 指望通过“光源直接雕刻晶圆”的方式制造目前主流的7nm制程手机芯片 ， 显然属于不可能的任务 。
事实上 ， 目前主流的商用光刻机作用的介质并不是硅片 ， 而是覆盖在硅片上的光刻胶——在硅片上均匀覆盖好这种涂层 ， 然后通过光刻机将掩膜上的图案（也就是芯片的设计图）曝光转印到光刻胶涂层上 ， 经过固化和溶剂显影 ， 最终在晶圆上完成了芯片制造的蚀刻环节 。没错 ， 和第一印象截然相反 ， 光刻机的工作原理其实和雕刻关系不大 ， 实际工艺流程更接近于照相和版画；既然如此 ， 我们当然可以活用一下摄影和印刷行业的工艺套路 ， 把芯片的制程提升到全新的高度：
重复遮盖 ， 多重曝光 ， 再配合浸入式结构 ， 最终在晶圆上加工出远远窄于光源波长的物理结构 ， 这就是光刻机工艺的LELE（Litho-Etch-Litho-Etch）技术 。不过 ， 虽然通过特殊的技术手段 ， 我们确实可以在不使用EUV光刻机的前提下 ， 生产出当前主流的7nm制程芯片（目前市面上的高通骁龙865就是这么制造出来的） ， 但和采用EUV工艺生产的芯片相比 ， 在加工精度和性能表现上 ， 传统工艺制造的7nm制程芯片确实逊色一筹 。
不仅如此 ， 多重曝光在提升了加工成本的同时 ， 复杂的工序也导致成品芯片的良品率明显要低于光源波长更短、曝光次数更少的EUV工艺7nm芯片——很明显 ， 对于任何商业化组织来说 ， 这种直接影响性价比的工艺绝对不是最优解 。最后 ， 从目前行业主流的技术发展来看 ， 7nm（包括等效）制程基本是传统DUV光源光刻机的极限 ， 想要突破这个制程参数 ， EUV光刻机几乎是不可或缺的 。
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