5nm真相!中芯國際攻克5nm,使用中國產DUV光刻機?必須說清楚!

中國國產晶片在攻克7nm之後,一直就有各種消息說已經搞定5nm了。最近根據紐約時報的消息:中芯國際成功攻克5nm製程核心技術,這項突破完全由中國科研人員獨立完成。

台積電的前副總裁林本堅也來湊熱鬧說:美國已經攔不住中國大陸在5納米技術上的突破了。這樣的消息當然是令人振奮的,也為國產晶片產業帶來新的希望;許多人認為中芯國際是使用了國產DUV光刻機實現了技術的突破,但實際情況並非一蹴而就。

我們知道對於中芯國際是否突破5nm工藝最為關鍵的因素在於光刻機,雖然各種消息說國產DUV光刻機已經獲得突破,但樂觀估計也只是完成整機,正在測試之中。如根據2024年5月17某院士公開做報告時透露的,甚至談到國產EUV光刻機也正在研發過程中。

也就是說,國產DUV光刻機還需要進一步的產線驗證,套刻精度測試、工藝穩定性評估、量產工藝轉移以及技術支援與服務,才能進入正式量產;正常從測試到量產的時間通常需要2至3年,但具體時間可能因多種因素而有所不同。

如上分析,如果中芯國際攻克5nm工藝最有可能使用的還是被制裁之前購買的ASML光刻機,從公開消息可知目前中芯國際擁有的最先進光刻機是:ASML NXT:1970系列光刻機,並且應該是NXT:1970Ci型號。

這是一款高性能的浸沒式光刻機,其專為在成熟節點批次生產300毫米晶圓而設計,透過結合高生產率和出色的圖像解析度,可滿足雙重和多重圖案化要求;能夠生產16nm以下的最小線寬的半導體。

如上所述,中芯國際突破5nm的技術解決方案就呼之慾出了-中芯國際在5nm技術路徑上採用了多重曝光和複雜的自對準四重圖案化技術。這些技術使得中芯國際能夠在現有的深紫外光刻機(DUV)技術基礎上,實現更小的製程節點。儘管這些技術增加了生產的難度和成本,但中芯國際透過不斷的技術最佳化和成本控制,正在逐步解決這些問題。

當然,目前中芯國際在5nm技術方面雖然取得了顯著進展,中芯國際已經具備了5nm技術的研發和生產能力;但尚未實現大規模量產。不過,可以肯定的是,中芯國際透過不斷的技術創新和工藝改進,正逐步縮小與國際先進水平的差距。

特別一提的是,中芯國際在5nm技術的研發和生產過程中,積極與上下游產業鏈企業開展合作;包括與原材料供應商、裝置製造商、設計軟體公司等的緊密合作,以確保5nm技術的順利推進和量產。

同時,中芯國際也透過上下游的協同創新與資源共享,正在建構完整的5nm技術產業鏈,也進一步培育了國產半導體先進製程產業鏈。

因此,雖然新的一年國產半導體產業仍要面對美國的重重限制和打壓,但無需悲觀。參照台積電先前的經驗,使用的就是浸潤式DUV生產5nm晶片,如此國產晶片在多重曝光技術的加持下預計也能將5nm做出來。但我們也不能操之過急,過分吹捧,如此無益於國產半導體產業的積累和沈積;其實包括中芯國際在內的國產半導體產業鏈需要的只是──更多的時間、更多的鼓勵!

相信憑藉國產半導體強大的技術創新能力和日益完善的產業鏈,中國完全有可能在未來幾年內迎頭趕上,並在全球半導體市場佔據重要地位。 (飆叔科技洞察)