美對(duì)華芯片打壓擴(kuò)至14nm，對(duì)中國(guó)芯影響有多大？破局點(diǎn)在哪里？

目前，兩條發(fā)展路徑是比較清晰的，一個(gè)是從國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)行突圍，還有一個(gè)是以系統(tǒng)的角度重新考量芯片。

從設(shè)備端看，國(guó)產(chǎn)廠商的替代機(jī)遇還是很大的。此前電子發(fā)燒友網(wǎng)在《ASML警告美國(guó)：對(duì)中國(guó)斷供DUV光刻機(jī)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈將中斷，真是如此嗎？》文章中曾提到，根據(jù)各公司2021年的營(yíng)收數(shù)據(jù)，全球前五大半導(dǎo)體設(shè)備廠商依次為應(yīng)用材料、ASML、東京電子、泛林集團(tuán)和科磊。在這五家公司中，除了ASML，其余各家廠商的營(yíng)收第一貢獻(xiàn)者都是中國(guó)大陸，其中中國(guó)大陸地區(qū)在應(yīng)用材料公司的占比為33%，在東京電子的占比為28.5%，在泛林集團(tuán)的占比為35%，在科磊的占比為26%。

因此，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的替代市場(chǎng)很大，同時(shí)也有責(zé)任和義務(wù)去幫助中芯國(guó)際等公司擴(kuò)產(chǎn)14nm，以及實(shí)現(xiàn)該公司N+1和N+2的工藝目標(biāo)。目前，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商大部分攻克28nm及更高工藝的替代市場(chǎng)，比如此前至純科技在互動(dòng)平臺(tái)宣布，公司所研發(fā)的28nm節(jié)點(diǎn)全部濕法工藝設(shè)備已認(rèn)證完畢。目前，至純科技正在向14nm和7nm進(jìn)軍。至純科技的狀態(tài)是一部分國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的現(xiàn)狀，也會(huì)有一些廠商已經(jīng)進(jìn)入最前沿的5nm，甚至是參與更先進(jìn)的3nm量產(chǎn)。以中微半導(dǎo)體為例，該公司已經(jīng)成功研發(fā)出了5nm刻蝕機(jī)，并成功運(yùn)用到了臺(tái)積電5nm生產(chǎn)線上，正在進(jìn)軍3nm工藝。

當(dāng)然，我們的目光肯定是更加關(guān)注光刻機(jī)，目前在上海微電子的官網(wǎng)上，我們依然沒有看到萬(wàn)眾矚目的28nm光刻機(jī)，還是最先進(jìn)在90nm。按照該公司在2020年的說(shuō)法，2021年-2022年預(yù)計(jì)將會(huì)有第一臺(tái)用于28nm工藝的國(guó)產(chǎn)沉浸式光刻機(jī)。不過(guò)，目前還沒有公開消息。

何為以系統(tǒng)的角度考量芯片？這是一種思想的轉(zhuǎn)變，芯片研發(fā)的最終目的是為了解決系統(tǒng)問題，那么芯片實(shí)際上也可以自成系統(tǒng)，通過(guò)特殊方式成為具備特殊功能或者更高性能的SoC。

目前來(lái)看打造系統(tǒng)級(jí)芯片的先進(jìn)手法大致有兩種，其中一個(gè)是先進(jìn)封裝。我們看到，作為全球晶圓代工的龍頭，臺(tái)積電也在布局先進(jìn)封裝，在2022年臺(tái)積電技術(shù)研討會(huì)上，臺(tái)積電專門介紹了自己的3D Fabric產(chǎn)品組合，包括前段(FE)的3D整合芯片系統(tǒng)（SoIC InFO-3D），后段(BE)的2D/2.5D整合型扇出（InFO）以及2.5DCoWoS系列家族等。

相較于傳統(tǒng)的2D電路的平面集成方式，先進(jìn)封裝打造的SoC集成度更高，同等空間內(nèi)可以集成更多芯片，有望從系統(tǒng)級(jí)提升性能，并降低封裝成本和系統(tǒng)功耗。

打造系統(tǒng)級(jí)芯片的另一個(gè)方法是異構(gòu)集成和chiplet，我們主要看一下chiplet。Chiplet可以降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和設(shè)計(jì)成本，是以模塊化的方式設(shè)計(jì)芯片，可以將不同的芯粒重復(fù)使用到不同的芯片中，不僅有利于產(chǎn)品迭代，而且對(duì)先進(jìn)制程的需求并不那么迫切。

當(dāng)然，chiplet和先進(jìn)封裝被認(rèn)為是一套“組合拳”，兩者結(jié)合在一起的威力將更加巨大，而如果能夠從產(chǎn)業(yè)維度做好相關(guān)研發(fā)資源的調(diào)配，有助于幫助國(guó)產(chǎn)芯片在成熟工藝的基礎(chǔ)上做大做強(qiáng)。

后記

14nm作為先進(jìn)工藝的入門，美國(guó)實(shí)際上早就盯上了國(guó)產(chǎn)廠商在這方面的進(jìn)度，如今全面提出來(lái)，意思就是讓大陸沒有先進(jìn)制程的量產(chǎn)能力，進(jìn)而對(duì)美國(guó)自己的芯片法案推動(dòng)不造成影響。美國(guó)要奪回芯片制造的話語(yǔ)權(quán)，最大的敵手實(shí)際上是三星和臺(tái)積電，但二者現(xiàn)在正與虎謀皮。不過(guò)，這也從另一個(gè)方面證明了臺(tái)積電和三星在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的地位，目前是不可或缺的。

大陸芯片制造的前路很清晰，一旦獲得了突破性的進(jìn)展，這或許就是真正的“換道超車”，美國(guó)在此起到了助推的作用。