国产芯片能做到5nm么?DUV光刻机技术上可行,但成本昂贵

杰夫视点 2023-12-03 12:24:30

之前华为麒麟9000S在没有使用ASML EUV光刻机的前提下,成功达到了7nm等级的芯片工艺,这对很多人来说是个意外。不过有人表示,对于中国可购买到的DUV光刻机来说,7nm就算是终点了,而对于EUV光刻机,7nm则只是一个起点。所以很多人并不好看按照现有国内所拥有的设备和技术,能在海外管控下进一步突破到5nm工艺。

不过国产芯片到底有没有可能在现有的条件下,达到5nm的工艺呢?至少一些业内人士认为,这是有可能的。台积电前副总裁林本坚表示,目前国内拥有的DUV光刻机如果要制造5nm芯片成本会非常昂贵,但在技术上是可行的。事实上,之前麒麟9000S的7nm工艺就有人认为是DUV光刻机多重曝光的产物,如果要推进到5nm,那么DUV光刻机只能继续采用这个路子,而代价则是成本。

按照林本坚的说法,DUV光刻机从7nm进一步迈向5nm是有可能的,但付出的代价太大。如果按照目前国内的DUV光刻机,那至少需要四重曝光以上,才可能达到5nm的工艺。这不但需要芯片代工厂自己的技术比较先进,同时要承担多重曝光所导致的成本提升,包括低下的良率以及不足的产能。

这种技术所达到的5nm制程缺点不仅耗时长,成本也高,关键还是产能也跟不上,如果华为未来的高端手机系列要使用这种方案来实现5nm麒麟芯片的供应,那么单颗芯片的成本会比EUV光刻机的5nm高出太多。这会导致华为的高端手机价格太高,而丧失相应的竞争力。如果华为未来的5nm芯片手机产能不够,同时价格还高,必须让用户高价买单来解决问题,这恐怕对华为手机的市场不会带来太大的帮助。

考虑到目前荷兰半导体设备大厂ASML已被禁止向中芯国际等中国企业提供突破7nm工艺所需的设备。所以我们认为下一代华为的高端手机,可能在工艺制程上大概率还是保持目前7nm的现状,能在架构有改善,同时产能拉上去就算是阶段性的胜利。就算要用高昂代价来解决DUV光刻机生产5nm芯片的问题,至少也得先把钱赚够了才行。

另外使用DUV设备需要在多次曝光过程中进行精确对准,需要时间并可能产生错位,导致产量下滑、芯片制程时间拉长。浸润式DUV 技术可以实现六倍曝光,但同样耗时长、成本高。 所以如果有厂商用DUV光刻机为华为代工5nm芯片的话,那么可能针对5nm晶圆向华为收取惊人费用,加上华为手机出货基本只在中国,这似乎对华为没有什么好处。现在就看未来国内能不能买到EUV光刻机,或者找到一个替代的方法,否则要过渡到5nm工艺会比较困难。

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