2023年28纳米芯片国产光刻机激发人物竞赛缺芯只是表面原因
2023年,28纳米芯片国产光刻机激发人物竞赛,缺芯只是表面原因。近几个月来,晶圆代工厂相继宣布扩充产能,华虹半导体宣布建设一条工艺等级为90-65/55nm的生产线,而台积电、联华电子及中芯国际也纷纷指向了28nm产能扩充。
最早是在今年3月18日,中芯国际发布公告称公司与深圳市签订合作框架协议,将重点生产28nm及以上的集成电路和提供技术服务,最终实现每月约4万片12吋晶圆产能,预计项目投资金额23.5亿美元(折合152.75亿元人民币)。
4月份,台积电宣布斥资28.87亿美元(折合187.19亿元人民币)扩充南京台积电28nm产能,预计达到美元4万片的生产规模。紧接着,联电也召开线上会议,宣布投资约135.3亿元人民币扩充在台南科学园区的12吋厂Fab12的28nm产能。这几家宣布扩产的代工厂,都预计将在2022年开始正常生产。
这次28nm产能的集体扩充,与当下备受关注的缺芯潮并无太大直接联系。代工巨头台积電在78岁高龄张忠谋重回归后,在2011年成为首个量产28nm工艺制程的代工厂。当时推出的第一个版本是低功耗28nmLP,以传统SiON工艺、多晶硅栅和二氧化硅硝酸盐为特点,对于低频环境尤其适宜。
事实上,从45nm到进入HKMG时代,每次新一代节点都带来了核心面积减少以及单位面积密度增高,但漏电问题更加严重,这也是为什么业界转向了能够降低漏电的问题解决方案——HKMG叠层技术。而选择HKMG晶体管结构上,也出现了两大阵营,一家是以IBM为首Gate-First流派,其支持者还有英飞凌、NEC、三星和意法半导体等;另一家是以Intel、台积電为代表Gate-Last流派。这两种流派各自都有需要攻克难点,但未有实际产品出世证明谁更优越。
率先在2012年攻克了20/22 nm HKMG制程的是苹果供应商全球Foundry,而不是台積電。在迅速转向20/22 nm后的2012年,以及随后的2013年三星、GF以及UMC才刚刚导入量产,而这个时候已经被市场认为是一个“黄金”时间窗口,因为那时客户对更小尺寸、高性能且成本效益最高的心元件需求急剧增加。
虽然摩尔定律指出,每经过18个月便会增加一倍可容纳于单个微处理器上的晶体管数目,但并不意味着旧的一代即将失去存在意义。对于27mm而言,它不仅仅是一块历史地标,更是一段成功故事,无论是在智能手机还是其他应用领域,它都是理想之选。
值得注意的是,这次29mm延长期限至15年的免税政策,是国家鼓励产业发展的一部分,也反映出了对现有基础设施投入更多资源维护,同时保证新设备更新换代顺利进行的情况。但或许最先进不一定适用于所有场景,最广泛应用并不总是最先进所独有的,这使得人们重新审视那些曾经被忽视但仍然强大的老同伴们,即这些基于熟悉规则运行良好的系统,如我们今天所说的"黄金"27mm节点。