10nm以下芯片被“卡脖子”,技术突围或成中芯国际战略重点

中芯国际头顶的“达摩克里斯之剑”,终究还是落下了。

12月20日晚,中芯国际正式对外确认已被美国商务部列入“实体清单”。

中芯国际发布的公告中称,根据美国相关法律法规的规定,对用于10nm及以下技术节点的产品或技术,美国商务部会采取“推定拒绝”(Presumption of Denial)的审批政策进行审核;同时公司为部分特殊客户提供代工服务也可能受到一定限制。

Omdia芯片分析师何晖告诉时代财经,中芯国际先进芯片制造领域所需的海外合作厂商,几乎都因此受到了波及。

被列入“实体清单”,中芯国际早有预期。今年9月份起,就有媒体爆料称,美国正计划将中芯国际列入“实体清单”。据中芯国际公告显示,该公司一直与美国商务部沟通,以期得到公平、公正的对待。但现在的结果显示,美国政府延续了无端打压中国科技企业的行径。

这也意味着,在中芯国际,乃至中国芯片的研发上,一道壁垒已挡在了10nm的节点上。

12月21日,时代财经致电中芯国际投资者关系部,相关负责人表示,一切以公告为准。不过,该负责人向时代财经透露,中芯国际新一代芯片技术FinFET N+1已研发成功,并进行了小量试产。

0nm以下芯片被“卡脖子”,技术突围或成中芯国际战略重点"芯片。图片来源:pexels10nm以下技术遭“卡脖子”

所谓“实体清单”,是美国商务部设立的出口管制条例。被列入“实体清单”的外国企业,美国将禁止本国企业在某些领域与其合作。

更为霸道的是,即使一家企业不是美国企业,但只要它与美国企业有合作,美国也会对其施压,禁止其与“实体清单”上的企业来往。

今年6月,中芯国际在科创板上市时,其招股书便写明:“2019年5月,美国商务部将若干中国公司列入‘实体名单’……若干自美国进口的半导体设备与技术,在获得美国商务部行政许可之前,可能无法用于为若干客户的产品进行生产制造。”

而如今,轮到中芯国际自己被列入“实体清单”了。

“该事项对公司短期内运营及财务状况无重大不利影响。”中芯国际在公告中表示。

据中芯国际2020年三季报显示,公司的芯片收入中,技术节点在100nm以上的占38.6%,90nm~40nm的占46.4%,较先进的28nm、14nm共占14.6%,剩余其他仅占0.4%。

也就是说,即使中芯国际已成功研发14nm以下的先进技术,目前也尚未大规模投产。而此次美国对中芯国际采取的措施,属于更先进的10nm以下产品或技术,尚未波及中芯国际的主营芯片。

但美国商务部对中芯国际采取的措施,如同一道无形的壁垒,横挡在了10nm的位置。

12月21日,中芯国际投资人关系部相关负责人告诉时代财经,其新一代芯片技术FinFET N+1技术已研发成功,并进行小量试产。

此前10月12日,与中芯国际合作的芯动科技也宣布,公司已完成FinFET N+1先进工艺的芯片流片和测试,所有IP全自主国产,功能一次测试通过。

创道投资咨询总经理、天津集成电路行业协会顾问步日欣认为,FinFET N+1已经可以对应7nm制程。而业界中即使比较保守的观点,也认为FinFET N+1优于10nm。

根据这种判断,FinFET N+1将在生产上受到美国的限制。“实体清单一出,FinFET N+1芯片就被卡脖子了。”步日欣对时代财经说。

另寻出路

芯片制造是一个庞大的工程,涉及到多个步骤。一颗芯片的制造,首先需要由晶圆厂从原料中提取出单晶硅、切割成一片片晶圆;然后由芯片设计公司提供设计蓝图。中芯国际等芯片代工厂,利用供应商提供的晶圆,按照芯片设计蓝图,把芯片制造出来。

芯片制造本身也大有学问。晶圆表面要先附上刻有电路纹路的光刻胶,然后光刻机再在其上进行刻蚀,刻蚀完毕后,再利用特有的光刻胶清除剂,将光刻胶去除。刻上电路的芯片,最后还需要进行封装,使芯片与外部器件实现连接。

0nm以下芯片被“卡脖子”,技术突围或成中芯国际战略重点"芯片。图片来源:pixabay

掩模制作、切片、扩散、光刻、刻蚀、离子注入……每个步骤背后都是一整条产业链。目前这些产业链大部分都被海外厂商垄断,而这些厂商大多与美国企业合作,在美国商务部的威逼下,这些厂商或将难以跟中芯国际保持合作。

其中最主要的莫过于光刻机。前瞻产业研究院的一份分析报告显示,荷兰的ASML占据了2019年全球光刻机市场份额的75%,日本的尼康和佳能合计占据19%。

ASML还垄断了最先进的第五代光刻机技术,22nm~7nm的芯片制造,都需要从ASML进口光刻机。

在半导体光刻胶上,中国工厂也严重依赖进口。半导体光刻胶基本为日本企业垄断,日本合成橡胶(JSR)、东京应化(TOK)、住友化学、信越化学四家日企,在全球光刻胶市场份额接近8成。

芯片设计就更不必说,全球收入前三的博通、高通和英伟达,全部都是美国企业。但在这个领域,中芯国际已可以跟同被列入“实体清单”的华为海思合作。

步日欣告诉时代财经,海思在芯片设计领域已实现国际较高水平:“之前华为在台积电流片,麒麟9000处理器的工艺制程是5nm。”

如今来看,中芯国际得另寻出路。步日欣认为,中芯国际可能会转向往先进封装和chiplet技术发力,通过三维封装的方式,提高单位面积的晶体管数量。

其向时代财经分析,蒋尚义回归中芯国际任职副董事长,一定程度上也与公司被列入“实体清单”有关:“他(蒋尚义)向来是推崇先进封装和chiplet工艺,可能也是下一步中芯国际战略重点。”

作者:时代财经 庄俊朗 编辑:王薇薇

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原文出处:时代财经

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