中芯国际量产14nm制程芯片，AIoT时代最有价值的制造继去年8月中芯国际率先宣布14nm芯片研发成功后，现已量产超预期，良品率高达95%.这标志着中芯国际正式超越台积电南京12英寸厂的16nm制程技术，紧跟平台联电的14nm制程技术，正式跨入世界先进晶圆制程代工厂行列。这是中国半导体发展史上的一个重要里程碑。14纳米是什么意思？所谓芯片“nm”工艺值，是指每个芯片中最小的栅极宽度。在芯片上数十亿个晶体管的结构中，每个晶体管中的电流都是从Source（源极）流向Drain（漏极），而Gate（栅极）相当于一个门，主要负责控制源极并在两端排水。电平开启和关闭。栅极宽度决定了电流通过时的损耗。栅极越窄，功耗越低，性能越高。芯片制造工艺的具体数值是评价移动设备性能的关键指标。每一款旗舰手机的发布，通常都与芯片性能的突破息息相关。以高通2018年底发布的骁龙855芯片为例。它采用7nm制程工艺，集成了超过60亿个晶体管。30亿个晶体管数量翻了一番，性能提升了55%，而芯片体积几乎没有变化，比一枚直径约1.9厘米的便士还小。高通骁龙820、835、855与一分钱币对比目前这款芯片已经应用于多家厂商的主流旗舰机型，如三星S10、OPPOReno、小米9等，对于芯片厂商来说，降低工艺价值是目标他们不遗余力地去实现。但是，当栅极宽度接近20nm时，就会遇到新的技术瓶颈，导致研发难度和成本急剧上升：由于栅极太窄，控制电流的能力急剧下降，硅二氧化硅绝缘层会变薄，容易导致漏电。因此，需要光刻设备、绝缘材料、芯片栅极修改、FinFET3D等新技术和新工艺来突破技术壁垒。从工艺技术发展来看，28nm到14nm的过渡是一个分水岭。随着摩尔定律的逐渐失效，制造更先进工艺的芯片将需要更长的时间。该行业也开始分化为先进工艺或传统工艺。不同的技术能力。全球六大IC晶圆厂制程演进表全球半导体产业中，能做到14nm制程节点的公司不足10家，包括英特尔、三星、台积电、格罗方德、联电、东芝、海力士、美光等。中芯国际14nm芯片实现量产，拿到的是一张成为世界先进晶圆制造工艺代工厂的入场券。至此，“中国芯”距离已量产的最先进7nm工艺仅差两代，产品差距已缩小至四年以内。4年实现技术飞跃作为中国大陆最大的集成电路芯片厂商，中芯国际在2015年成功量产28nm制程工艺芯片，仅用4年时间就实现了从28nm到14nm的飞跃，而联电则用了整整5年为了这。技术的快速迭代与中芯国际的高投入息息相关。2018年，中芯国际向荷兰ASML订购了一套EUV设备（极紫外光刻机）。设备已如期交付。据ASML官网介绍，这台耗资1.2亿美元的设备可支持低至5nm工艺节点的量产，并拥有每小时155片300mm尺寸晶圆的雕刻能力。这为中芯国际14纳米的成功量产提供了关键设备支持。有了顶级光刻设备的加持，可以想象，中芯国际离12nm、10nm甚至7nm时代不会太远。中芯国际四年技术飞跃的另一关键在于“魂男”新任联席CEO梁孟松。梁孟松曾带领台积电和三星分别突破28nm和14nm的关口。在台积电工作的17年间，梁孟松为台积电创造了500项专利。台积电的每一代制程项目，梁孟松都是参与者或负责人。2011年，梁孟松加入三星半导体，任研发部总经理兼晶圆代工副总裁。在他加入三星之后，三星在2015年就取得了比台积电更早的14nm技术成果，从而获得了代工苹果A9芯片的订单。梁孟松2017年，梁孟松辞去三星所有职务，加入中芯国际。他迅速带领中芯国际于2019年初成功量产第一颗14纳米“中国芯片”，目前已实现95%以上的良率。进展的速度比预期的要快。除了14nm芯片，中芯国际的12nm也进入客户导入阶段。如果进展顺利，预计年底将有数家客户流片，新一代FinFET产线也在推进中。AIoT时代最有价值的制造工艺据公开报道，中芯国际14nm芯片目前拥有包括汽车芯片客户在内的10多家流片客户，并通过了汽车标准Grade1的测试门槛。众所周知，汽车市场对芯片质量门槛要求最高。对于全球大型芯片厂商来说，28nm芯片技术已经非常成熟，产能似乎有些过剩。另一方面，10nm以下的工艺技术非常前沿，行业玩家只有台积电、三星和英特尔处于金字塔顶端。处于两者中间的14nm显然已经成为大部分中高端芯片的中坚力量和主力工艺。据统计，2019年上半年，整个半导体销售市场规模约为2000亿美元，其中65%的芯片采用14nm制程工艺，只有约10%的芯片采用7nm，约25%使用10nm和12nm。可以说，14nm是应用最广泛、价值最高的制程技术。随着5G和AIoT时代的到来，尤其是在智慧城市、自动驾驶、安防和物联网等领域，各类产品越来越丰富，芯片也逐渐注重针对特殊场景的优化。大爆发时代，广泛的AIoT场景将赋予14nm制程芯片巨大的市场空间。目前，国内已有20多家企业投入AI芯片的研发。中芯国际对关键制造工艺的掌控，意味着国内芯片设计企业和AI企业在14nm芯片产品的应用上获得了更大的自主权，从而实现了真正意义上的完整“中国制造”。
