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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
2022/09/15
2022/09/15

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由于眾所周知的原因,中國的芯片制造業難以獲得先進的EUV光刻機,中國的知名院士吳漢明就曾對此表示不用過于著急追趕先進工藝而應聚焦于現有的成熟工藝,基于現有技術開發更符合中國需求的芯片制造技術,如今似乎正在印證這一點。

中國制造固然需要先進的工藝,其實更需要成熟工藝,業界人士指出當下國產芯片制造業已量產的14nm工藝已能滿足中國制造業所需芯片的七成需求,這是因為中國龐大的制造業需要多種多樣的芯片,例如冰箱、洗衣機、空調等所需要的芯片只要28nm乃至更落后的工藝就能滿足。

芯片技術的變革也在進一步煥發成熟工藝的青春,美國新創的芯片制造企業SkyWater獲得了美國國防部2700萬美元資助,用90nm工藝制造芯片,借助碳納米管等先進材料的優良特性,可以大幅提升芯片性能,甚至比台積電生產的7nm硅基芯片還要強50倍,而中國在碳基芯片技術方面已取得一些成績,這將有助于中國以現有的芯片制造設備制造出更先進的芯片。

如果說碳基芯片還有點遙遠,那麼芯片封裝技術的變革則是當下已開始應用的技術,chiplet封裝技術可以將成熟工藝生產的芯片封裝在一起提升芯片性能,華為已研發出芯片堆疊技術可以將14nm工藝生產的芯片性能提升到與7nm工藝相當,達到7nm工藝就足以滿足國內九成的芯片需求。

近日中芯國際研發的55nmBCD工藝再次為國產芯片制造提供了新的方向,BCD工藝是一種單片集成技術,通過將Bipolar器件、CMOS器件和DMOS器件集中制造在同一個芯片上,降低功率損耗、提高系統性能并增強芯片可靠性,這項技術由意法半導體開創,而意法半導體目前僅是量產90nmBCD工藝,這意味著國產BCD工藝已居于全球第一。

在中國大陸芯片制造業積極以現有設備研發滿足市場需求的新工藝時,全球芯片行業的變化無疑進一步讓成熟工藝得到重視,這就是芯片供給過剩導致的影響,迫使全球芯片行業轉向成本更低的成熟工藝。

據悉台積電已感受到先進工藝產能嚴重過剩帶來的影響,為此它將在今年底前關閉部分EUV光刻機,當然它的理由是供電不足,這樣面子上好看一些,實際上就是先進工藝產能需求大幅下降所致。

由于PC、手機、電視等行業的衰退,全球對先進芯片的需求在迅速下滑,美國的芯片企業已出現較大的庫存,為此美國知名的芯片企業AMD、NVIDIA等已宣布大幅砍單,而這些企業恰恰是台積電的主要客戶,美國芯片為台積電貢獻了近七成的收入,這些大客戶砍單才是導致台積電先進工藝產能過剩的原因。

台積電在宣布關閉部分EUV光刻機的同時,卻在大舉擴張28nm工藝產能,原因就在于全球芯片為了控制成本開始轉向以低成本的成熟工藝生產芯片,當然還有上述的芯片封裝技術變革帶來的影響,台積電就以它自研的3D WOW封裝技術為英國一家芯片企業生產芯片,據稱以7nm生產芯片輔以3D WOW封裝技術制造的芯片性能比5nm工藝更強,而成本大幅下降。

可以說擁有先進工藝的台積電如今為了確保業績的穩定,不得不大幅縮減先進工藝產能,卻轉頭髮展成熟工藝,可謂吃回頭草,台積電此舉無疑印證了吳漢明院士的說法,成熟工藝仍然大有可為,在當前環境下我們積極發展成熟工藝仍然有出路。

柏銘科技認為發展成熟工藝并以其他路徑開創新技術,除了可以進一步滿足國內芯片行業對工藝的需求之外,還可以積累先進工藝的技術和人才,如此將有助于我們最終建立獨立自主的芯片制造體系。

當年2000年初台積電在芯片制造行業并未取得優勢地位,但是台積電開創了浸潤式光刻機技術并與ASML開發出浸潤式光刻機,最終建立了獨特的產業鏈才真正終結了日本的光刻機產業,然后又經過了近10年時間最終在先進工藝方面取得對美國芯片企業Intel的領先優勢,可見芯片制造并非是僅靠一兩家企業努力就行,需要整個產業鏈共同努力,值得我們借鑒。

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