中芯国际半导体制造公司 (SMIC) 进入 7 纳米芯片制造工艺令人瞠目结舌。 尽管如此，虽然它成为科技和贸易媒体的头条新闻，但检验中芯国际所谓的大跃进的真正价值至关重要。 中芯国际能否在其新开发的 7nm 节点上量产芯片？ 本博客试图回答这个重要但棘手的问题。

不过在此之前，先回顾一下中芯国际在 7nm 工艺节点上的崛起，这在 2018 年发布时本身就被公认为芯片制造的分水岭。相比前代 14nm 节点，7nm 芯片显着提升了性能 通过在芯片上每单位面积封装更多晶体管，同时也更经济。

7nm 节点可以在没有极紫外光刻 (EUV) 设备的情况下构建，并且可以使用广泛使用的深紫外 (DUV) 技术制造 7nm 芯片。 事实上，台积电在其 7nm 芯片生产的早期阶段就使用了 DUV 机器。 根据一些行业报告，中芯国际在赶上这一工艺节点的同时，还从台积电的 N7 工艺几何中复制了一些制造技术块。

接下来，正如 TechInsights 对中芯国际 7nm 芯片所做的工作所揭示的那样，使用 DUV 技术为芯片设计增加了很多复杂性。 首先，使用 DUV 设备需要更多的掩膜层，导致 7nm 芯片需要进行三轮甚至四轮图案化。 另一方面，EUV 机器只需将芯片曝光一次，即可将芯片图案放置在晶圆表面，使 EUV 技术成为 7nm 及更小节点的支柱。

在这种特殊背景下，中国半导体行业专家 Douglas Fuller 对英国《金融时报》表示，对中芯国际 7 纳米技术进步的狂热被夸大了，中国顶级晶圆厂正在利用额外的曝光来弥补不足 EUV 工具。 他还质疑中芯国际7纳米芯片制造工艺的良率。

据一些行业观察人士称，中芯国际每片晶圆的 7nm 良率在 15% 范围内。 反过来，这使得在这个工艺节点上制造的芯片非常昂贵，大约相当于台积电的大小是 7nm 节点芯片市场价格的 10 倍。 还值得注意的是，在中芯国际 7nm 节点制造的加密矿工芯片具有高度并行设计，这意味着更低的复杂性。 归根结底，中芯国际的 7 纳米故事更多地与中国半导体自给自足的政治原因有关，而不是市场经济。 然而，与此同时，它是一种准 7nm 芯片制造工艺，可能是通往真正 7nm 工艺节点的垫脚石。 在这里，缺失的环节是目前中国半导体工厂禁用的 ASML 的 EUV 技术。

需要注意的是，在对 EUV 技术实施出口禁令后，有报道称，美国已与荷兰的 ASML 和日本的尼康接洽，也停止向中国供应 DUV 设备。 但这并不重要，因为中国晶圆厂现在肯定已经购买了足够多的 DUV 机器。 基于 DUV 的光刻技术早在 1980 年代就已经出现。

中芯国际显然逆势而上，寻求更小的芯片制造节点。 尽管自 2021 年拥有 28nm 工艺技术以来，它已经走了很长一段路，但其未来的路线图充满了巨大的技术障碍。 回想起来，在对良率、制造成本以及更重要的是 EUV 技术禁运的担忧中，7nm 芯片的出货只是重要的第一步。