28nm国产光刻机最新消息 28nm光刻机能造什么芯片

火热的8月,DUV光刻机话题持续火热,其中“国产28nm光刻机”再度映入眼帘 。同时,除追求先进制程外,芯片巨头台积电在大陆地区扩产了28nm,似乎更是成了“国产芯”的一个生死考验 。

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也就是说,考虑到实现28nm芯片全产业链国产化的时间节点,要是我们在那个时间节点上顺利完成,到底能够满足国内多少比例的芯片供应?为何芯片巨头纷纷布局扩产28nm?
一、先来普及下,目前集成电路的发展有两条技术主线
大家要知道,其实芯片是一个通用的半导体元件产品,也是一个集成电路的载体,但是集成电路是个很小的元件,它的应用范围会更大 。目前集成电路的发展有两条技术主线:一条是晶圆尺寸的扩大,一条是芯片制程技术的提升 。
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首先是晶圆尺寸技术线,从8英寸到12英寸,晶圆尺寸的增大是能够有效降低成本 。而且硅片尺寸越大,单个硅片上可制造的芯片数量也就越多,单位芯片的成本也会随之降低 。
比如12英寸晶圆较8英寸晶圆相比,其面积上提升约2.23倍,就单硅片产出来看,8英寸晶圆产出芯片88块,而12英寸晶圆产出芯片则达到232块 。
  • 在这方面,目前国内已有12寸的布局:中芯国际一年三座12英寸厂,华润微12英寸先进功率半导体等多个城市都有布局12英寸厂及配套 。

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另一条路线则是芯片制程,它是越小越代表先进技术 。根据《2019集成电路行业研究报告》,28nm及以下工艺的先进工艺占据了48%的市场份额,而成熟工艺则占据了52%的市场份额 。
对于中国大陆芯片制造公司来说,尚无法造出代表目前芯片制造领域最高点的7nm、5nm芯片,但28nm以上成熟工艺领域的芯片制造,则是满满的机会 。
  • 可见,大家一直在提的与其布局冲刺国产先进工艺,不如真正意义上自建一条28nm的全国产化产业链更有实际意义,当然目前还是无法做到100%产业链国产化,但这几年我们在产业链的投入,我国半导体产业在全球也是极少的拥有较完整产业链的国家 。
二、再来谈谈:为何芯片巨头都在会纷纷布局扩产28nm?
在半导体工艺制程发展过程中,28纳米是一个非常重要的节点,我们也把28纳米看作是先进工艺和成熟工艺的分水岭 。台积电在2011年完成28纳米工艺的研发,SMIC和华虹宏力分别在2015年和2018年攻克28纳米工艺 。
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  • 我们现在天天在新闻上看到的都是7nm、5nm的芯片,但28nm的性能并不差 。手机上28nm的芯片,大概集中在2012-2013年 。搭载在iphone 5s上的A7处理器,以及在2012年4月,高通发布的骁龙4代处理器都是28nm工艺 。
我们可以看看下图,这是IC Insights发布的2020-2024年全球晶圆产能预测报告 。
  • 可以看出,2019-2021年前10nm及以下占比较小,分别为4.4%、10%和16% 。并且这部分占比的玩家只有台积电和三星 。在10-20nm,占比就不少,玩家多了英特尔、格罗方德和SMIC等 。其中台积电和三星是追求先进制程foundry的代表,特点是高研发投入,高市场收益,所以先进产能是他们主要的盈利方向 。

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但是,28nm作为成熟工艺依然有着广泛应用,其原因就是性能在多数领域完全够用,并且其在功耗、成本,可靠性方面也有着很好的平衡 。可以说,28nm工艺在各家芯片制造厂依然是主要的盈利方向,这也是台积电拥有先进制程却仍在扩大28nm产能的根源 。
  • 可以看见的是,相比7nm和5nm这种先进工艺制程的芯片,28nm芯片才是主流 。也就是说,如果我国能够实现28nm芯片全产业链国产化,就基本可以满足绝大部分国内的芯片需求 。
三、最后,如果我国实现28nm芯片全国产化,到底能满足国内多少比例供应呢?
从应用领域来看,目前除了应用于手机,电脑的CPU,GPU,AI等芯片会应用先进工艺外,对我们日常生活应用的大多数产品,28纳米工艺是完全可以满足的,包括智能手表、中低端平板电脑等消费电子产品,电视、空调、冰箱等家用电器,再到汽车,工业等领域,28纳米的成熟工艺芯片依然是主流 。