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「技术」中国芯崛起之路：IC设计与国外差距不大，光刻机有望破局( 二 )


2019年 ， 中芯国际开始14nm中端芯片的量产 。
如今 ， 全球真正量产的先进制程是7nm ， 但由于多方阻力 ， 中芯国际没能从荷兰引进7nm制造工艺的光刻机 ， 故国产高端芯片代工仍需依赖台积电 。
芯片技术包括设计和制造两个环节 ， 在设计上我国并不落后 ， 但在制造上与国际差距很大 ， 这个差距就是被“光刻机”卡住了脖子 。
目前 ， 国际光刻机技术已经发展到了第五代 ， 高端光刻机全部来自荷兰ASML公司 。 荷兰第五代极深紫外光刻机禁止向我国出口是众所周知的事实 。 2018年中芯国际耗资1亿欧元订购的我国唯一一台第五代极深紫外光刻机 ， 原定于2019年初交付 ， 但至今也没有到货 。
但近日 ， 中芯国际传出重大好消息 ， 称可绕过ASML光刻机 ， 采用N+1工艺制造出接近7nm工艺的芯片 ， 并将于2020年底量产 。 如果中芯国际能成功量产7nm工艺芯片 ， 无疑将会让国产芯片掌握越来越多的话语权 。
「技术」中国芯崛起之路：IC设计与国外差距不大，光刻机有望破局
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另据悉 ， 中国在2008年就已经启动国产化第五代极深紫外光刻机的研制计划 ， 希望在2030年实现目标 。 该计划瞄准的是第五代极深紫外光刻机 ， 但是荷兰ASML公司目前已经启动了新版本第五代极深紫外光刻机的研制 ， 并计划于2022年对外供货 。 新版本第五代极深紫外光刻机可实现2纳米光刻工艺 ， 可制造的芯片密度是旧版本的2倍以上 ， 也就是说我国的第五代极深紫外光刻机还没有国产化成功 ， 技术就已经落伍了 。
但是 ， 针对这一点 ， 国内有技术团队正在研发第六代双光束超分辨光刻机 ， 希望通过解决纳米光刻分辨率需要采用短波长紫外光源的关键难题 ， 取得了绕过国际原有紫外光刻技术路线的突破 。
最后 ， 从国产晶圆代工整体来看 ， 根据 gartner 预测 ，2019 年中国大陆晶圆代工市场约 2149 亿元 ，中国大陆集成电路产业结构将继续由“小设计-小制造-大封测”向“大设计-中制造-中封测”转型 ， 产业结构将更趋于合理 。
「技术」中国芯崛起之路：IC设计与国外差距不大，光刻机有望破局
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第三步：跨越EDA
加大EDA共性技术投资 ， 共同打磨“铁三角”
半导体行业内 ， 除了IC设计公司和代工厂外 ， 还有EDA软件也是主要的参与者 。 最早从加州大学伯克利分校的实验室开始起源 ， EDA多年来与集成电路行业共同发展 ， 到今天已经涵盖了设计、制造和IP核 。 由于EDA为集成电路行业提供了方法学 ， 因此随着半导体行业的发展 ， EDA越来越大有用武之地 。 IC设计、代工厂和EDA软件三者之间呈铁三角关系 ， 对半导体产业非常关键 ， 如果要想磨合工艺套件 ， 就必须三家一起打磨 。
中国有全球头部的IC设计公司 ， 中国有全球最多的代工厂 ， 截止到2019年 ， 中国大陆光晶圆厂 ， 就达到86座 。 同时还有全球最大的半导体消费市场 ， 达到了60% 。 这样的一种制造和消费格局 ， 应该会诞生相应的国产EDA公司 ， 但实质上中国EDA行业已经落后得太远 ， 而当前国内的芯片设计公司和代工厂 ， 给与国产EDA软件的重视 ， 甚至还不如台积电 。
过去的十年 ， 是中国集成电路产业飞速发展的十年 。 与之形成鲜明对照 ， EDA行业几乎颗粒无收 ， 步履蹒跚 。 除了在少数领域有厂商在某些产品上做到全球前列 ， 实现自主替代 ， 绝大多数工具和技术都是依赖进口 。
目前EDA产业霸主依然是明导、铿腾、新思这三巨头 。 离开了代工厂 ， 还有其他的代工厂可选；而离开了EDA三巨头 ， 几乎没有其他工具可选 。
而在近两年发生的“中兴事件”和“华为事件”刺激下 ， 人们更加意识到软件断供的危机 ， 更直观地感受到国产半导体卡脖子之痛——EDA是卡位最高的伤之一 。


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