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中芯国际N+1工艺芯片流片成功!等效7nm

10月12日消息,IP和定制芯片企业芯动科技已完成全球首个基于中芯国际FinFET N+1先进工艺的芯片流片和测试,所有IP全自主国产,功能一次性通过。

在半导体领域,芯片流片也就等同于“试生产”,即设计完电路以后先小规模生产几片几十片以供测试用使用,如果测试通过后就能开始大规模量产。中芯国际FinFET N+1先进工艺的芯片流片和测试完成也就意味着该制程工艺已经具备有意义的“良品率”,并且可以尝试进行批量生产。

据了解,芯动科技是中国芯片IP和芯片定制的一站式领军企业,提供全球主流代工厂(台积电/三星/格芯/中芯国际/联华电子/英特尔/上海华力/武汉新芯等),从180nm到5nm工艺全套高速混合电路IP核和ASIC定制解决方案,尤其22nm以下FinFET工艺全覆盖,是迄今为止国内唯一具备两家代工厂(台积电、三星)5nm工艺库和设计流片能力的技术提供商。

无需EUV光刻机,等效7nm技术

关于FinFET N+1先进工艺,到底能达到什么样的芯片工艺水平?

在去年,中芯国际联合CEO梁孟松曾经透露过,FinFET N+1工艺的功率和稳定性与7nm工艺非常相似,最大的不同在于无需EUV光刻机也可以实现。梁孟松表示,N+1工艺和14nm相比,性能提升了20%,功耗降低了57%,逻辑面积缩小了63%,SoC面积减少了55%。

在N+1之后还会有N+2,这两种工艺在功耗上表现差不多,主要区别体现在性能及成本上。N+1工艺是面向低功耗应用领域,成本较低,而N+2面向高性能领域,成本也会增加。

提到7nm及以上高端工艺芯片,势必离不开EUV光刻机,而FinFET N+1和N+2工艺都不会使用EUV工艺,据梁孟松介绍,在当前的环境下N+1、N+2代工艺都不会使用EUV工艺,等到设备就绪之后,N+2工艺可能会有几层光罩使用EUV,之后的工艺才会大规模转向EUV光刻工艺。

“国产版”7nm工艺,或赶上英特尔

在此前公布的2020年上半年财报当中,中芯国际曾表示,第二代先进工艺(N+1)进展顺利,已进入客户产品验证阶段。9月下旬,中芯国际再度对外回应称,第二代FinFET N+1工艺已经进入客户导入阶段,有望于2020年底小批量试产。这个消息比之前的爆料看起来进度更快一些。

当然,说起7nm就不得不提到目前世界上仅有的两家可以量产7nm芯片的晶圆代工巨头台积电和三星。同样是7nm工艺,台积电在早期不使用EUV的情况下搞定了7nm芯片的量产,而且效果还很不错。而三星由于使用EUV设备初期产能低,成本高,因此没有预想中的顺利,比台积电稍落后一些。

后续能够紧追前两大芯片巨头推出7nm工艺的应该也就中芯国际和英特尔了。然而前段时间英特尔CEO司睿博在接受美媒采访时表示,工程师在7nm工艺上发现了一些缺陷,目前正在了解这些缺陷,并有计划解决7nm工艺问题。甚至还传出英特尔考虑由台积电或三星来承接其7nm芯片代工的消息。

要知道,7nm工艺对英特尔来说至关重要,这不仅是10nm之后一个重要的高性能节点,也是英特尔首次使用EUV光刻工艺在制程工艺上的关键之战,若英特尔7nm芯片真的跳票至2023年才推出,或许中芯国际有望在制程上赶超英特尔。

中芯国际能否破局眼下困境?

作为国内最耀眼的芯片厂商之一,中芯国际自上市回A以来频频引发市场关注。

OFweek电子工程网从中芯国际招股书中了解到,中芯国际2017年-2019年营业收入表现亮眼,营业收入趋于平稳,分别为2138982.24万元,2301671.68万元,2201788.29万元;净利润呈现上升趋势,分别为124499.06万元,74727.83万元,179376.42万元。

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(来源:中芯国际招股说明书)

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(来源:中芯国际招股说明书)

众所周知,半导体产业是一个技术密集产业,研发难度大,研发时间长,支出的研发经费和需要的支撑条件也非常高。国内有不少像海思、紫光展锐这类能与国际一线大厂并驾齐驱的芯片设计企业,但在芯片制造环节却难以企及国外大厂。

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