院士說對了,國產芯片立足現有技術更重要,連台積電都要吃回頭草

由于众所周知的原因,中国的芯片制造业难以获得先进的EUV光刻机,中国的知名院士吴汉明就曾对此表示不用过于着急追赶先进工艺而应聚焦于现有的成熟工艺,基于现有技术开发更符合中国需求的芯片制造技术,如今似乎正在印证这一点。

中国制造固然需要先进的工艺,其实更需要成熟工艺,业界人士指出当下国产芯片制造业已量产的14nm工艺已能满足中国制造业所需芯片的七成需求,这是因为中国庞大的制造业需要多种多样的芯片,例如冰箱、洗衣机、空调等所需要的芯片只要28nm乃至更落后的工艺就能满足。

芯片技术的变革也在进一步焕发成熟工艺的青春,美国新创的芯片制造企业SkyWater获得了美国国防部2700万美元资助,用90nm工艺制造芯片,借助碳纳米管等先进材料的优良特性,可以大幅提升芯片性能,甚至比台积电生产的7nm硅基芯片还要强50倍,而中国在碳基芯片技术方面已取得一些成绩,这将有助于中国以现有的芯片制造设备制造出更先进的芯片。

如果说碳基芯片还有点遥远,那么芯片封装技术的变革则是当下已开始应用的技术,chiplet封装技术可以将成熟工艺生产的芯片封装在一起提升芯片性能,华为已研发出芯片堆叠技术可以将14nm工艺生产的芯片性能提升到与7nm工艺相当,达到7nm工艺就足以满足国内九成的芯片需求。

近日中芯国际研发的55nmBCD工艺再次为国产芯片制造提供了新的方向,BCD工艺是一种单片集成技术,通过将Bipolar器件、CMOS器件和DMOS器件集中制造在同一个芯片上,降低功率损耗、提高系统性能并增强芯片可靠性,这项技术由意法半导体开创,而意法半导体目前仅是量产90nmBCD工艺,这意味着国产BCD工艺已居于全球第一。

在中国大陆芯片制造业积极以现有设备研发满足市场需求的新工艺时,全球芯片行业的变化无疑进一步让成熟工艺得到重视,这就是芯片供给过剩导致的影响,迫使全球芯片行业转向成本更低的成熟工艺。

据悉台积电已感受到先进工艺产能严重过剩带来的影响,为此它将在今年底前关闭部分EUV光刻机,当然它的理由是供电不足,这样面子上好看一些,实际上就是先进工艺产能需求大幅下降所致。

由于PC、手机、电视等行业的衰退,全球对先进芯片的需求在迅速下滑,美国的芯片企业已出现较大的库存,为此美国知名的芯片企业AMD、NVIDIA等已宣布大幅砍单,而这些企业恰恰是台积电的主要客户,美国芯片为台积电贡献了近七成的收入,这些大客户砍单才是导致台积电先进工艺产能过剩的原因。

台积电在宣布关闭部分EUV光刻机的同时,却在大举扩张28nm工艺产能,原因就在于全球芯片为了控制成本开始转向以低成本的成熟工艺生产芯片,当然还有上述的芯片封装技术变革带来的影响,台积电就以它自研的3D WOW封装技术为英国一家芯片企业生产芯片,据称以7nm生产芯片辅以3D WOW封装技术制造的芯片性能比5nm工艺更强,而成本大幅下降。

可以说拥有先进工艺的台积电如今为了确保业绩的稳定,不得不大幅缩减先进工艺产能,却转头发展成熟工艺,可谓吃回头草,台积电此举无疑印证了吴汉明院士的说法,成熟工艺仍然大有可为,在当前环境下我们积极发展成熟工艺仍然有出路。

柏铭科技认为发展成熟工艺并以其他路径开创新技术,除了可以进一步满足国内芯片行业对工艺的需求之外,还可以积累先进工艺的技术和人才,如此将有助于我们最终建立独立自主的芯片制造体系。

当年2000年初台积电在芯片制造行业并未取得优势地位,但是台积电开创了浸润式光刻机技术并与ASML开发出浸润式光刻机,最终建立了独特的产业链才真正终结了日本的光刻机产业,然后又经过了近10年时间最终在先进工艺方面取得对美国芯片企业Intel的领先优势,可见芯片制造并非是仅靠一两家企业努力就行,需要整个产业链共同努力,值得我们借鉴。