中芯國際FinFET N＋1等效7nm，工藝芯片流片成功！

據(jù)消息，IP和定制芯片企業(yè)芯動科技已完成全球首個基于中芯國際FinFET N＋1先進(jìn)工藝的芯片流片和測試，所有IP全自主國產(chǎn)，功能一次性通過。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，芯片流片也就等同于“試生產(chǎn)”，即設(shè)計(jì)完電路以后先小規(guī)模生產(chǎn)幾片幾十片以供測試用使用，如果測試通過后就能開始大規(guī)模量產(chǎn)。中芯國際FinFET N＋1先進(jìn)工藝的芯片流片和測試完成也就意味著該制程工藝已經(jīng)具備有意義的“良品率”，并且可以嘗試進(jìn)行批量生產(chǎn)。

據(jù)了解，芯動科技是中國芯片IP和芯片定制的一站式領(lǐng)軍企業(yè)，提供全球主流代工廠（臺積電／三星／格芯／中芯國際／聯(lián)華電子／英特爾／上海華力／武漢新芯等），從180nm到5nm工藝全套高速混合電路IP核和ASIC定制解決方案，尤其22nm以下FinFET工藝全覆蓋，是迄今為止國內(nèi)唯一具備兩家代工廠（臺積電、三星）5nm工藝庫和設(shè)計(jì)流片能力的技術(shù)提供商。

無需EUV光刻機(jī)，等效7nm技術(shù)

關(guān)于FinFET N＋1先進(jìn)工藝，到底能達(dá)到什么樣的芯片工藝水平？

在去年，中芯國際聯(lián)合CEO梁孟松曾經(jīng)透露過，F(xiàn)inFET N＋1工藝的功率和穩(wěn)定性與7nm工藝非常相似，最大的不同在于無需EUV光刻機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)。梁孟松表示，N＋1工藝和14nm相比，性能提升了20％，功耗降低了57％，邏輯面積縮小了63％，SoC面積減少了55％。

在N＋1之后還會有N＋2，這兩種工藝在功耗上表現(xiàn)差不多，主要區(qū)別體現(xiàn)在性能及成本上。N＋1工藝是面向低功耗應(yīng)用領(lǐng)域，成本較低，而N＋2面向高性能領(lǐng)域，成本也會增加。

提到7nm及以上高端工藝芯片，勢必離不開EUV光刻機(jī)，而FinFET N＋1和N＋2工藝都不會使用EUV工藝，據(jù)梁孟松介紹，在當(dāng)前的環(huán)境下N＋1、N＋2代工藝都不會使用EUV工藝，等到設(shè)備就緒之后，N＋2工藝可能會有幾層光罩使用EUV，之后的工藝才會大規(guī)模轉(zhuǎn)向EUV光刻工藝。

“國產(chǎn)版”7nm工藝，或趕上英特爾

在此前公布的2020年上半年財報當(dāng)中，中芯國際曾表示，第二代先進(jìn)工藝（N＋1）進(jìn)展順利，已進(jìn)入客戶產(chǎn)品驗(yàn)證階段。9月下旬，中芯國際再度對外回應(yīng)稱，第二代FinFET N＋1工藝已經(jīng)進(jìn)入客戶導(dǎo)入階段，有望于2020年底小批量試產(chǎn)。這個消息比之前的爆料看起來進(jìn)度更快一些。

當(dāng)然，說起7nm就不得不提到目前世界上僅有的兩家可以量產(chǎn)7nm芯片的晶圓代工巨頭臺積電和三星。同樣是7nm工藝，臺積電在早期不使用EUV的情況下搞定了7nm芯片的量產(chǎn)，而且效果還很不錯。而三星由于使用EUV設(shè)備初期產(chǎn)能低，成本高，因此沒有預(yù)想中的順利，比臺積電稍落后一些。

后續(xù)能夠緊追前兩大芯片巨頭推出7nm工藝的應(yīng)該也就中芯國際和英特爾了。然而前段時間英特爾CEO司睿博在接受美媒采訪時表示，工程師在7nm工藝上發(fā)現(xiàn)了一些缺陷，目前正在了解這些缺陷，并有計(jì)劃解決7nm工藝問題。甚至還傳出英特爾考慮由臺積電或三星來承接其7nm芯片代工的消息。

要知道，7nm工藝對英特爾來說至關(guān)重要，這不僅是10nm之后一個重要的高性能節(jié)點(diǎn)，也是英特爾首次使用EUV光刻工藝在制程工藝上的關(guān)鍵之戰(zhàn)，若英特爾7nm芯片真的跳票至2023年才推出，或許中芯國際有望在制程上趕超英特爾。

中芯國際能否破局眼下困境？

作為國內(nèi)最耀眼的芯片廠商之一，中芯國際自上市回A以來頻頻引發(fā)市場關(guān)注。

OFweek電子工程網(wǎng)從中芯國際招股書中了解到，中芯國際2017年－2019年?duì)I業(yè)收入表現(xiàn)亮眼，營業(yè)收入趨于平穩(wěn)，分別為2138982．24萬元，2301671．68萬元，2201788．29萬元；凈利潤呈現(xiàn)上升趨勢，分別為124499．06萬元，74727．83萬元，179376．42萬元。

（來源：中芯國際招股說明書）

（來源：中芯國際招股說明書）

眾所周知，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是一個技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)，研發(fā)難度大，研發(fā)時間長，支出的研發(fā)經(jīng)費(fèi)和需要的支撐條件也非常高。國內(nèi)有不少像海思、紫光展銳這類能與國際一線大廠并駕齊驅(qū)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，但在芯片制造環(huán)節(jié)卻難以企及國外大廠。

而根據(jù)TrendForce集邦咨詢旗下拓墣產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布最新調(diào)研結(jié)果，2020年第三季度全球前十大晶圓代工廠收入預(yù)測排名中，中芯國際排在了第五位，實(shí)屬難能可貴。亮眼的營收表現(xiàn)自然也容易引起他人的“注意”。

最初在華為遭遇美國芯片禁令之時，中芯國際就被人們認(rèn)為是最有可能接替臺積電為華為代工的企業(yè)之一，但后續(xù)的多次傳言表示中芯國際可能會被美國“拉黑”。

早在7月份中芯國際回A上市招股書里就曾提及，或許會受到來自美國的監(jiān)管限制導(dǎo)致無法為“若干客戶”代工。

9月5日，路透社報道稱，美國防部一位發(fā)言人表示，其正在與其他機(jī)構(gòu)合作，決定是否將中芯國際列入實(shí)體企業(yè)名單。另據(jù)消息人士透露，五角大樓本周已提交一份建議給美國商務(wù)部等相關(guān)部門，最終中芯國際是否列入實(shí)體名單，需由商務(wù)部等確定。

對此中芯國際回應(yīng)表示，中芯國際作為一家同時在香港證券交易所及中國大陸A股上市的國際化運(yùn)營的集成電路制造企業(yè)，公司嚴(yán)格遵守相關(guān)國家和地區(qū)的法律法規(guī)，并在此基礎(chǔ)上一直合法依規(guī)經(jīng)營；且與多個美國及國際知名的半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商，建立多年良好的合作關(guān)系，美國商務(wù)部多年來針對中芯國際進(jìn)口采購的設(shè)備，也已經(jīng)核發(fā)多件重要的出口許可。

聲明中還稱，中芯國際自成立以來從沒有任何涉及軍事應(yīng)用的經(jīng)營行為，與中國軍方毫無關(guān)系。2016年及以前，中芯國際還是經(jīng)美國商務(wù)部正式認(rèn)可的“最終民用廠商”（Validated End－User）。

10月4日，中芯國際確認(rèn)稱，經(jīng)過多日與供應(yīng)商進(jìn)行詢問和討論后，知悉美國商務(wù)部工業(yè)與安全局已根據(jù)美國出口管制條例EAR744．21（b）向部分供應(yīng)商發(fā)出信函，對于向中芯國際出口的部分美國設(shè)備、配件及原物料會受到美國出口管制規(guī)定的進(jìn)一步限制，須事前申請出口許可證后，才能向中芯國際繼續(xù)供貨。

“針對該出口限制，公司和美國工業(yè)與安全局已經(jīng)展開了初步交流，我們將繼續(xù)積極與美國相關(guān)政府部門交流溝通?！敝行緡H回應(yīng)稱。

10月8日，華爾街日報和路透社再次報道消息稱，標(biāo)普全球評級10月將中芯國際“BBB－”的長期主體信用評級列入了“負(fù)面信用觀察名單”，原因就在于其近日確認(rèn)了受到的美國商務(wù)部制裁。這將成為繼貿(mào)易出口限制之后，美國商務(wù)部制裁給中芯國際帶來的一次嚴(yán)重的“次生災(zāi)害”。

實(shí)際上，去年光刻機(jī)霸主ASML的高端EUV光刻機(jī)一直無法交付到已訂購了該產(chǎn)品的中芯國際手中，業(yè)內(nèi)不少人認(rèn)為是受到美國限制的原因。由于EUV光刻機(jī)是制造高端芯片環(huán)節(jié)中最重要的設(shè)備，中芯國際芯片先進(jìn)工藝研發(fā)也因此推遲。雖然當(dāng)下7nm工藝工藝傳出利好消息，但未來還是需要抓起過去諸多被落下的芯片基礎(chǔ)學(xué)科和技術(shù)，把每一項(xiàng)都錘煉到極致，才有沖擊高端芯片的可能。