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科工力量：國產2nm芯片有望破冰 能彎道超車？
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科工力量提供對中國高新技術企業和產品的專業點評
最后更新: 2020-01-21 14:14:38指望非傳統半導體材料和工藝彎道超車不切實際
當下，國內對于芯片有一種非常急迫的心情，領導很急、媒體很急、民眾很急，在這種急切的心態下，輿論上總有一種“大躍進”心態，仿佛依靠幾種新技術就能夠實現彎道超車，然后不懼怕川普卡脖子。
然而，這種彎道超車的思路是不切實際的。首先，新材料新工藝并非沒有，當下，桌面CPU、手機SoC等和老百姓接觸最廣的芯片普遍采用硅材料，這是第一代半導體材料。在技術上，半導體材料已經發展了3代，第二代材料以砷化鎵為代表，第三代材料以氮化鎵、碳化硅為代表。在明明能用第二代、第三代材料的情況下，為何還要依然使用硅材料呢？原因就是廉價好用，目前圍繞現有工藝構筑的成熟產業生態，也限制了新材料、新工藝逆襲的可能性。既然硅材料已經能把性能做得不錯，而且廉價，那么，為何要去用更加昂貴的材料呢？RF過去用過砷化鎵，但不少廠家又用回硅材料，原因也是性能夠用、廉價實惠。
工藝也是類似，事實上FinFET工藝與SOI工藝并非對立關系，兩者能夠互補，形成FinFET+SOI，比單獨使用FinFET工藝或SOI工藝效果更好，那么，為何臺積電、英特爾等廠家不這么做呢？原因就在于FinFET已經很不錯了，而且廉價好用。
因此，將來即便出現了真正具有產業化潛力的新材料、新工藝，也未必會對現有的芯片材料和工藝造成革命，就如同自行車、汽車、高鐵、客機之間不是取代關系，而是互補關系。
另外，由于芯片設計和制造結合得非常緊密，貿然在材料和工藝上“突進”，也會帶來大問題。目前半導體制造中換個工藝或者制程，芯片的電路部分很可能就要重新設計。如果新工藝優化得不好或是芯片沒有根據新工藝做足夠的調整，新工藝流片的芯片性能和穩定性不如老工藝是完全有可能的。對于目前的芯片設計而言，半導體生產企業必須要把足夠多的參數和數據提前提供并不斷更新才能保證設計的正常進行，這一過程中需要做大量的實驗，花費巨額的資金，對于新工藝而言還有完全失敗的可能性。
同時隨著半導體制造企業出于保護技術秘密，降低設計企業開發成本等因素，往往還會提供給設計企業封裝好的工藝庫和工具箱，甚至于連設計用的IDE都必須由半導體制造企業定制。新工藝如果沒有足夠多的優點和可靠的財力支持很有可能倒在顛覆半導體制造方式的征程上。
正是因此，對于彎道超車不宜抱過大的期望。我們一方面不放棄對先進技術方向的探索，另一方面也要在傳統方向上一步一個腳印的追趕。
不久前，中芯國際表示，位于上海市浦東張江哈雷路的工廠已經開始量產14nm芯片，并開始研發12nm工藝。華虹集團總工程師趙宇航表示，集團14nmFinFET工藝全線貫通，SRAM良率超過25%，2020年將快速推進。
中芯國際14納米級芯片提前一年實現量產 截圖自《浦東時報》
2019年12月，武漢弘芯半導體舉行了首臺高端光刻機設備進廠儀式。弘芯半導體制造產業園是2018年武漢單個最大投資項目，位于臨空港經濟技術開發區臨空港大道西側，規劃用地面積636畝，建筑面積65萬平方米，總投資1280億元。弘芯的CEO是臺積電元老蔣尚義，主攻方向是14nm工藝和射頻特種工藝。
相信在大陸三大晶圓廠的努力下，大陸掌握12/14nm工藝，只是時間問題。雖然在追趕臺積電的道路上任重道遠，但大陸企業將鍥而不舍，負重前行。
（作者微信公眾號 tieliu1888）
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