【原创】当3年后中国实现7nm自主造,美国只能给中国卖大豆了?

winniewei 提交于 周五, 11/27/2020
【原创】当3年后中国实现7nm自主造,美国只能给中国卖大豆了?

作者:张国斌

最近看到《世界是平的》作者托马斯·洛伦·弗里德曼一个视频,在这个视频中,他对中美芯片领域的竞争未来做了分析,指出美国的打压只能会逼迫中国建立完整的芯片产业链,后果也许就是5年后,美国只能卖大豆给中国了!

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【原创】当3年后中国实现7nm自主造,美国只能给中国卖大豆了?

美国的打压把自己打的从高科技领先变成农副产品出口国?

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弗里德曼的担忧不是没有道理,高盛就曾在今年7月发表一个报告称中芯国际会在2024年推出5nm工艺。高盛认为中芯国际2022年可升级到7nm工艺,2024年下半年升级到5nm工艺,2025年毛利率将提升到30%以上。

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近期中芯国际的财报也基本印证了高盛的判断,11月11日,中芯国际公布2020年第三季度财报,财报显示,公司在第三季度的三个月时间里,销售额达到10.825亿美元(折合人民币约71亿),创下历史新高。中芯国际中国市场的营收占比高达69.7%、28nm工艺和14nm工艺的营收占比上涨至14.6%。

另外据媒体消息,首个基于中芯国际FinFET N+1先进工艺的芯片流片和测试已经完成。FinFET N+1技术是中芯国际一直在研发的项目,这一技术可以在不需要EUV光刻机的情况下,实现类7nm工艺的突破。中芯国际高管梁孟松曾透露,该公司的FinFET N+1先进工艺在稳定性和功率上完全可以比肩7nm工艺。此外,FinFET N+1先进工艺芯片的所有IP均为国产,而且功能一次性测试通过,这对于现阶段无法买到EUV光刻机的中国半导体产业而言具有重要意义。

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随着中国加大修补芯片制造产业链,我注意到一个有趣的现象:此前在给中国供货光刻机的ASML的态度发生了很大变化,10月14日,ASML首席财务官达森(Roger Dassen)在发布三季报时作出回应,“一般而言,从荷兰向这些客户运送DUV光刻机系统不需要向美国申请出口许可。而涉及直接从美国运往这些客户的系统或者零件,则需要获得出口许可”。显然他的话是针对两周前美国对中芯国际采取进一步出口管制而说的,这意味着在光刻机方面,未来不会受到美国的阻拦了。

稍早前,基于对我国半导体产业链的分析,我写了《两年之内,中国将实现28nm芯片自主制造!》,现在,我可以进一步判断:

3年后,我们将实现7n芯片自主制造!

届时,也许我们可以看到中国自己制造的一大票高端芯片!也许有人说3年后,台积电都1nm了,7nm还有用吗?当然有用!很多通信芯片、工业芯片、服务器芯片、安防类的芯片、汽车类芯片用7nm足够了,现在广泛使用的MCU ,有的还在用0.13um工艺。
因为,在一些高级工艺关键领域,本土产业链已经获得突破。

1、中微半导体的5nm等离子体刻蚀机已经获得台积电的采购

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这说明在蚀刻领域本土公司已经进入世界前列,3年后,也许中微可以生产3nm甚至更高工艺的蚀刻机了。而且中微半导体是唯一进入台积电7nm制程蚀刻设备的大陆本土设备商。据悉,中微半导体与台积电在28nm制程时便已开始合作,并一直延续到10nm和7nm制程。

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2、在光刻机领域上海微电也有潜力做到7nm,近日,有媒体报道上海微电子装备(集团)股份有限公司(简称SMEE)披露,将在2021-2022年交付第一台28nm工艺的国产沉浸式光刻机。国产光刻机将从此前的90nm工艺一举突破到28nm工艺!

有人说这个28nm不是跟7nm还差很远吗?

不知道大家看到这个报道没有?在第三届进博会上,光刻机巨头ASML也参展了,并且还在自己的展台上晒出展示了DUV光刻机。而此次展示的DUV光刻机可生产7nm及以上制程芯片--业内专家告诉我通过多次曝光技术,是可以通过DUV实现7nm制程的,所以有了28nm, 7nm也会很快突破!

3、中国溅射靶材等材料已经满足5nm芯片使用

在上次的文章中,我们可以了解到,在IC制造中,当把电路图刻到了晶圆上,做了各种清洗,注入了离子,有了开关特性,但是还要把芯片上的电子元件连接起来才行,就像你把所有的元件都摆放好了,然后你要用导线把他们相互连接起来,这就需要用到溅射。溅射主要是制备薄膜材料,是物理气相沉积(PVD)技术的一种。溅射是用离子轰击靶材,然后靶材上的原子被轰出来,最后掉在单晶硅的基板上,然后形成特定功能的金属层,从而形成导电层或者阻挡层等,这就是金属化。

靶材虽然在整个芯片生产环节使用量不如硅片、电子特气等,在整个芯片生产材料中占比仅2.6%,但却是芯片生产过程中必不可少的材料。目前,国内靶材公司江丰电子已经进入台积电、中芯国际、日本三菱等国际一流晶圆加工企业产品链,目前,江丰电子的超高纯金属溅射靶材在7纳米技术节点已经实现批量供货,5nm技术节点靶材样品正在客户端验证中。

4、光刻胶也获得突破了

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11月12日,媒体报道宁波南大光电材料有限公司的首条ArF光刻胶生产线已正式投产。据报道,按照计划,该项目总投资6亿元,项目完全达产后,预计实现约10亿元的年销售额,年利税预计约2亿元。目前,该公司研制出的ArF(193nm)光刻胶样品正在供客户测试,该光刻胶可以用于90nm~14nm工艺节点的集成电路制造。按照中国厂商的迭代速度,3年后,迭代到7nm不是特别大的挑战。

当然,要实现7nm自主制造,我们还有很多挑战也需要解决,但是,只要是工程问题,总有办法能解决。

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加速中国半导体自主产业链构建,还有两个最重要的有利因素:一个是市场,我们有全球最大的IC应用市场,10月14日,中国半导体行业协会常务副理事长、中国电子信息产业发展研究院院长张立在IC CHINA 2020在开幕式上指出中国是全球最大和最重要的集成电路应用市场。从市场规模来看,近10年中国集成电路市场规模年均增速达到10.3%。2019年中国消费了全球约50%的集成电路产品,产业规模增长率更是达到了25.1%,远高于全球同期的6.8%!

另一个因素是资本!由于中国政府的引导和科创板推出,半导体投资在中国形成完整闭环,大量资金和公司涌入半导体领域!据云岫资本不完全统计,2020年前7个月,半导体股权投资案例达128起,投资总金额超过600亿元人民币,已超过去年全年投资额的两倍;预计年底将超过1000亿元,达去年全年总额的3倍!另外截至2020年9月1日,今年全国已有9335家企业变更经营范围,加入半导体、集成电路相关业务,这一数字比去年同期增加了1.2倍!大量资本和企业的涌入虽然造成了一定的泡沫,但是可以让中国半导体构建的更完整,也加速了成熟!

2015年,中国国务院颁布了实施制造强国战略第一个十年的行动纲领《中国制造2025》,该计划指出,中国力求于2020年实现40%的核心基础零部件和关键基础材料能够自主保障,到2025年提升到70%的核心基础零部件和关键基础材料能够自主保障。这也是让欧美很恐慌的一个计划 ,美国对中国的制裁很多源于中国将实现核心器件自主制造。

因此,美国刻意打压中国的高科技企业,可是他没有想到,这样的打压反而强化了中国自主制造的决心和意志,以目前的速度看,3年后,中国实现完全非美的7nm制造是完全有可能的!

注:本文为原创文章,转载请注明作者及来源

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