中芯国际目前7nm工艺良率如何？

中芯国际目前7nm工艺良率如何？ 现实主义理想者的回答 目前国内半导体产业链都非常低调，这个问题能上热榜着实出人意料。 既然如此，我说点能说的吧。 国内自主7nm产线（不一定只有smic），良率的确与台积电略有差距。 毕竟顶着多重曝光和替换国产设备两方面的影响，这也是没办法的事。 但就我所知，自主7nm产线能达到的良率远比很多人预想的乐观，与台积电的差距也远没有到影响重大的程度。 至于很多人诟病的“华为旗舰卖的贵”，其实不完全跟芯片成本相关。 即使自主7nm产线成本高一些，菊厂也有自研芯片垂直整合的优势，成本方面压力没那么大。 Mate60/Pura70等机型的定价，有商业决策和品牌高端定位等等原因。 而且比起良率，目前影响相对更大的是产能。 事实上，很多人根本没意识到7nm制程有多么重大的战略意义，相关产能又有多么抢手。 麒麟9000s横空出世后，我曾写过一段话：芯片是数字世界的物理底座，在当下和未来高度信息化和智能化的社会中，更是扮演着举足轻重的角色。 应该说，环顾全球我国半导体产业链并不弱，尤其是在成熟制程领域已经有不菲积累。 但是在占据技术顶端和产业价值大头的先进制程领域，我国相关产业积累比较薄弱。 诚然，成熟制程（尤其是28nm黄金制程）在很多领域完全能满足要求。 但是在高新技术领域，太多太多的关键环节需要先进制程： 手机、平板、电脑……这些现代人日常生活必备工具，核心芯片都需要先进制程； 当代移动互联网依赖的通信基站，核心芯片也在逐步走向先进制程； 大国重器的科研仪器、超算，长期看也还是需要先进制程； 我国汽车产业借助智能电动车的产业革命，成功实现大跨越，对产业升级也做出了极大贡献。 但整车智能化的物理底座车机和算力芯片，已经以极快的速度迈入先进制程。 我并不认为美国芯片制裁能让新能源汽车的弯道超车化为泡影，但不可否认的是，如果不能突破先进制程的限制，本能够带动庞大就业的智能电动车产业链就可能发展受阻。 甚至连最近大火的AI领域，美帝也已经禁售中高端计算卡，试图通过卡住先进算力的方式打击中国在AI、流体力学、工程仿真等等领域的科技研发。 之前分析菊厂业务时，我曾说过一句话： 就像《三体》中地球基础科技被智子锁定一样，如果芯片代工问题得不到解决，菊厂在各个业务线都会撞上先进制程这堵墙。 更进一步说，这段话固然是针对华为海思，但又何尝不是整个中国产业升级的缩影呢？ 所以说，先进制程不仅对未来高新技术发展至关重要，更是对各行各业都有巨大影响，堪称我国产业升级最大、最核心的瓶颈。如何看待2023年9月，荷兰光刻机巨头阿斯麦CEO称「我们太自以为是了」，要是他看知乎还会这么认为吗？ 当时我就说，麒麟9000s在设计和制造两方面都是国内产业链的巨大突破，在美国最坚实的防线上硬生生凿出了突破口，对我国产业升级极具战略意义。 现在来看，事实再明显不过： 仅仅以菊厂自家而论，基站（天罡），AI（升腾），服务器（鲲鹏）……这几个领域哪个不比终端更关键？ 扩大到全国范围还有AI芯片、科研院所甚至超算……这几个领域哪个不比终端更关系国计民生？ 一旦有冲突，优先保哪个？之前我就写过基本的道理： 一方面，车机/算力芯片/AI计算卡等领域固然需要先进制程，但功耗限制远没有手机那么苛刻，需要的数量级也远没有手机芯片大。 相比智能手机动辄数百万乃至千万的出货量，车机/算力芯片/AI计算卡只有数十万到近百万的量级，更容易达成规模化量产； 另一方面，自主的先进制程早期良率和成本承压，肯定会优先选择能卖上价的产品。 手机就算再高端，撑死也就一万多一台。 而AI计算卡随随便便就是几万甚至十几万，智能电动车更是能达到几十万，很显然后者有助于撬动更庞大的产业链； 所以早在麒麟9000s横空出世前，升腾910B就已经开始批量供货。 本来我一直觉得，手机动辄千万级出货，AI计算卡那点量扔进去连点水花都溅不起来。 然而现在看，一方面升腾计算卡需求远超预期，Mate60系列也是热度不减，两边都在要产能； 另一方面，升腾面积大，一片晶圆能切出来几百颗麒麟9000s，却只能切出来几十片升腾910系列。 考虑到AI计算卡不论社会价值还是市场价格都高太多，真有冲突肯定是优先保AI。 尤其是前阵子美国断供高性能AI计算卡，直接导致升腾计算卡彻底卖爆。 只能说，苦一苦百姓，骂名AI来担。 另外，这个问题下又有人复读“且听龙吟”等烂梗。 但事实上，国产DUV已经在线上跑了，良率也逐渐爬坡，只不过很多消息没公开而已。 而且包括华为在内的国内一众企业，也已经投身EUV相关技术研发，很多工作跟DUV是并行的。 光刻机虽然难，但说到底也只是人类制造的技术设备。 在大方向和基础原理已经明确的前提下， 具体的Know How工作很大程度上是迭代和试错。 如果是正常的商业环境和产业研发逻辑，很多工作需要慢慢试一步一步做，耗费的时间自然会比较长。 但在涉及生死存亡的需求催动下，在下游庞大市场的喂养下，如果有必要，很多工作完全可以饱和式推进，技术迭代速度比某些壬预想的快的多。 via 知乎热榜 (author: 现实主义理想者)

台湾专家提到台积电有一名头号叛将，也就是我们中芯国际的联合首席执行官梁孟松，称他为“芯片魔术师”，一个常年为摩尔定律续命的男人，

#内幕消息 台湾专家提到台积电有一名头号叛将，也就是我们中芯国际的联合首席执行官梁孟松，称他为“芯片魔术师”，一个常年为摩尔定律续命的男人，芯片版奥本海默/邓稼先。 梁孟松1952年出生于中国台湾省，毕业于美国加州大学伯克利分校，毕业后进入AMD工作，在此期间发表了350篇技术论文，获得了181件半导体关键专利。1992年从AMD辞职进入台积电，2003年研发出鳍式场效应晶体管，率领台积电从180nm制程进入130nm制程，打败当时的芯片霸主IBM，一举从二流晋升全球一流大厂。 2006年，梁孟松的领导蒋尚义退休，本该接任COO职位+研发副总裁的梁孟松却被架空了，台积电董事长蔡力行从其他公司挖了两名高管接任台积电COO和研发副总裁职务，还把梁孟松的团队划拨给了二人，调梁去做基础架构工作，这波不升反降相当于官降二职，外加流放。 这对梁孟松来讲是奇耻大辱。 梁孟松是台积电有史以来专利数第二多的核心工程师，第一是蒋尚义，梁孟松实在咽不下这口气，向蔡力行请辞，想以退为进，结果张忠谋和蔡力行劝慰了几句，没有收回任命。 梁孟松继续在台积电待了两年，台积电连续突破了45nm和40nm制程，但这些功劳都成了别人的囊中之物，梁孟松决定辞职，张忠谋出面极力挽留，给他设立了一个“超越摩尔定律办公室”，这种奇怪的虚名不是他想要的。 于是梁孟松辞职，随着他的韩国籍妻子李宁男女士一起去了韩国散心，一段时间后进入韩国成均馆大学教书，被三星二代会长李健熙几度拜访，认为梁孟松是芯片届的比尔盖茨，有他便可以改变整个韩国的芯片产业。力邀梁孟松同时到三星半导体理工学院任教，学员都是三星高级的半导体资深工程师们，等梁孟松的竞业协议到期后，以1.36亿新台币（3000万人民币）的天价邀请他出任三星晶圆代工的技术长和执行副总。 给予他大量资金支持。 2011年，梁孟松一举解决了三星的技术困惑，让三星停止研发20nm制程研发，直接跨越到14nm制程，2014年量产成功，处于了国际领先地位。失去梁孟松的台积电在半年后才推出16nm制程，损失掉了苹果 高通骁龙的70+%订单，全都进入了三星的口袋。 要知道2009年三星的芯片年代工收益不足4亿美元，2010年代工收入激增至12亿美元，2013年达到39.5亿美元，大量芯片订单的转移导致台积电恼羞成怒，对梁孟松开启了司法追杀和舆论棒击，以狙击三星的进步和梁孟松的事业。 张忠谋亲自下令，官司打到底。 梁孟松成为台湾知名的头号叛将。 2015年台积电胜诉，梁孟松只能离开三星。 这时的梁孟松年薪4000万美金，其中2000万美金为固定工资，另有提成，波音专机，专用宾馆等等礼遇。 三星的制程工艺从此落后于台积电。 好在前电子工业部副司长周子学出任中芯国际董事长，从三星的例子上，意识到领先者并非战无不胜，三顾茅庐求见，希望梁孟松能在竞业期结束后加入中芯，梁孟松只提了一个要求，那就是团队要他自己来组建，列了一份几百人结构的人才清单，周子松很重视，奋力追求到了大量人才。 2017年，梁孟松正式加入中芯国际，当时还是28nm制程，国际上已经流行10nm制程。 梁孟松入职的第一年，先帮中芯国际把28nm制程的良品率从60%提高到85%+，稳固住了钱袋子。然后继续发挥他的教育才能和技术天赋，在2019年6月让中芯跳代进入了14nm制程并量产，良品率从3%巨幅提升到95%以上。 后来的故事大家也看到了，28nm 14nm 12nm 7nm还有N+1等技术均已进入规模量产。5nm和3nm的8大项技术也已经有序展开。 有了梁孟松的中芯国际从三流大厂一跃成名，用百米冲刺的速度，3年跑完了台积电10年走过的路。 这他妈就是人才！！！ 梁孟松在2020年也曾经提交过辞职，因为中芯董事会曾经想把蒋尚义空降到他的头上，这令梁孟松很不适。我特么能理解啊，这么一位让人respect的科技领袖，又那么善于带团队跨代研发的智者，他还需要向谁汇报呢？ 向谁汇报都会拉低科研进度。 于是蒋尚义没有能在中芯留下来，中芯给梁孟松涨了年薪（34万美金→153万美金） 送了豪宅（2250万）和股票（当时价值2800万），以体现满满诚意。 梁孟松的做法是把中芯给他的年薪，一部分注入了孟宁基金（取自梁孟松和他夫人李宁男中间的一个字，2018年设立），奖励给清华/复旦/交大/同济/哈工大，西安/成都/杭州/桂林/中国电子科技大学这10所微电子专业排名靠前的高校的优秀学生和贫困生，以追求中国人才的可持续化发展。 人家做这个就不是为了钱！ 是特么理想和抱负！ 所以这个九月中国华为有了7nm芯片，未来肯定会有5nm 3nm的芯片，是迈着无法阻挡的脚步。 Respect了，我的霸总大人梁孟松！ 响头磕在这里了！！！

DRAM，走向3D

DRAM，走向3D 早前的DRAM可以满足业界需求，但随着摩尔定律推进速度放缓，DRAM技术工艺也逐渐步入了瓶颈期。从技术角度上看，随着晶体管尺寸越来越小，芯片上集成的晶体管就越多，这意味着一片芯片能实现更高的内存容量。目前DRAM芯片工艺已经突破到了10nm级别。虽然10nm还不是DRAM的最后极限，但多年来随着DRAM制程节点不断缩小，工艺完整性、成本、电容器漏电和干扰、传感裕度等方面的挑战愈发明显，要在更小的空间内实现稳定的电荷存储和读写操作变得日益困难。据Tech Insights分析，通过增高电容器减小面积以提高位密度（即进一步减小单位存储单元面积）的方法即将变得不可行。上图显示，半导体行业预计能够在单位存储单元面积达到约10.4E-4µm2前（也就是大约2025年）维持2D DRAM架构。之后，空间不足将成为问题，这将提升对垂直架构，也就是3D DRAM的需求。另一方面，随着数据量爆炸性增长，尤其是云计算、人工智能、大数据分析等领域对高速、大容量、低延迟内存的需求持续攀升，市场对更高密度、更低功耗、更大带宽的DRAM产品有着强烈需求。在市场需求和技术创新的驱动下，3D DRAM成为了业界迫切想突破DRAM工艺更高极限的新路径。3D DRAM，迎来新进展传统的内存单元数组与内存逻辑电路分占两侧的2D DRAM存储相比，3D DRAM是一种将存储单元（Cell）堆叠至逻辑单元上方的新型存储方式，从而可以在单位晶圆面积上实现更高的容量。采用3D DRAM结构可以加宽晶体管之间的间隙，减少漏电流和干扰。3D DRAM技术打破了内存技术的传统范式。这是一种新颖的存储方法，将存储单元堆叠在逻辑单元之上，从而在单位芯片面积内实现更高的容量。3D DRAM的优势不仅在于容量大，其数据访问速度也快。传统的DRAM在读取和写入数据时需要经过复杂的操作流程，而3D DRAM可以直接通过垂直堆叠的存储单元读取和写入数据，极大地提高了访问速度。此外，3D DRAM还具有低功耗、高可靠性等特点，使其在各种应用场景中都具有显著优势。十多年来，业界一直致力于这个方向，特别是受到3D NAND商业和功能成功的推动。迄今为止，许多3D DRAM概念已经提出并申请了专利，一些主要DRAM厂商正在进行晶圆级测试。3D DRAM技术的专利族趋势，2009年- 2023年预测走势图能看到，自2019年以来，美国申请的专利数量急剧增加，这或许意味着3D DRAM正在迎来新的进展。行业主要厂商正在逐渐加大对3D DRAM技术的开发投入，并且通过专利保护的方式为未来的市场竞争和技术主导权做准备。这种策略反映出3D DRAM技术的战略重要性和潜在的巨大商业价值。厂商，竞逐3D DRAM三星电子雄心勃勃，加速3D DRAM商业化自2019年以来，三星电子一直在进行3D DRAM的研究，并于同年10月宣布了业界首个12层3D-TSV技术。2021年，三星在其DS部门内建立了下一代工艺开发研究团队，专注3D DRAM领域研究。2022年，三星准备通过逻辑堆叠芯片SAINT-D解决DRAM堆叠问题，该设计旨在将8个HBM3芯片集成在一个巨大的中介层芯片上。图源：三星官网2023年5月，三星电子在其半导体研究中心内组建了一个开发团队，大规模生产4F2结构DRAM。由于DRAM单元尺寸已达到极限，三星想将4F2应用于10nm级工艺或更先进制程的DRAM。据报道，如果三星的4F2 DRAM存储单元结构研究成功，在不改变制程的情况下，裸片面积可比现有6F2 DRAM存储单元减少约30%。同年10月，三星电子宣布计划在下一代10nm或更低的DRAM中引入新的3D结构，旨在克服3D垂直结构缩小芯片面积的限制并提高性能，将一颗芯片的容量增加100G以上。今年早些时候，三星电子还在美国硅谷开设了一个新的R&D研究实验室，专注于下一代3D DRAM芯片的开发。能看到，三星电子聚焦3D DRAM市场，一直在开发新技术。在近日举行的Memcon 2024上，三星电子再次公布了其关于3D DRAM开发的雄心勃勃计划，并明确表示将在2030年前实现这一技术的商业化。图源 Semiconductor Engineering三星电子副社长李时宇在会上详细介绍了4F2 Square VCT DRAM及3D DRAM的研发进展，显示出三星在紧凑型高密度内存领域的领先地位。4F2 Square VCT DRAM是一种基于VCT（垂直沟道晶体管）技术的紧凑型DRAM设计。上文提到，4F2 Square VCT DRAM通过垂直堆叠技术，将DRAM单元尺寸比现有的6F2 Square DRAM减少约30%，在提高能效的同时大幅降低了单元面积。然而，实现这一技术并非易事。三星指出，4F2 Square VCT DRAM的开发需要极高的制造精度和更优质的生产材料，还需要解决新材料的应用问题，如氧化沟道材料和铁电体的研发。相较于在DRAM单元结构上向z方向发展的VCT DRAM，三星电子还聚焦在VS-CAT（Vertical Stacked-Cell Array Transistor，垂直堆叠单元阵列晶体管）DRAM上，该技术类似3D NAND一样堆叠多层DRAM。除通过堆叠提升容量外，VS-CAT DRAM 还能降低电流干扰。三星电子预计其将采用存储单元和外围逻辑单元分离的双晶圆结构，因为延续传统的单晶圆设计会带来严重的面积开销。在分别完成存储单元晶圆和逻辑单元晶圆的生产后，需要进行晶圆对晶圆（W2W）混合键合，才能得到 VS-CAT DRAM成品。据悉，目前三星电子已在内部实现了16层堆叠的VS-CAT DRAM。三星电子还在会议上探讨了将BSPDN背面供电技术用于3D DRAM内存的可能性，认为该技术有助于于未来对单个内存bank的精细供电调节。尽管东京电子预测VCT DRAM的商用化要到2027年才能实现，但三星内部对3D DRAM的商业化充满信心，计划在2025年内部发布4F2 Square工艺，并逐步推进3D DRAM的研发，预计在2030年之前推出市场。SK海力士：聚焦3D DRAM新一代沟道材料SK海力士也在积极研发3D DRAM。SK海力士表示，3D DRAM可以解决带宽和延迟方面的挑战，并已在2021年开始研究。据韩媒Business Korea去年的报道，SK海力士提出了将IGZO作为3D DRAM的新一代沟道材料。IGZO是由铟、镓、氧化锌组成的金属氧化物材料，大致分为非晶质IGZO和晶化IGZO。其中，晶化IGZO是一种物理、化学稳定的材料，在半导体工艺过程中可保持均匀的结构，SK海力士研究的正是这种材料，其最大优势是其低待机功耗，这种特点适合要求长续航时间的DRAM芯晶体管，改善DRAM的刷新特性。据透露，SK海力士将会在今年披露3D DRAM电气特性的相关细节，到时候公司将会明确3D DRAM的发展方向。美光：专利数量遥遥领先3D DRAM领域的技术竞争正在加剧。据TechInsights称，美光在2019年就开始了3D DRAM的研究工作。截止2022年8月，美光已获得了30多项3D DRAM专利。相比之下，美光专利数量是三星和SK海力士这两家韩国芯片制造商的两三倍。在2022年9月接受采访的时候，美光公司确认正在探索3D DARM的方案。美光表示，3D DRAM正在被讨论作为继续扩展DRAM的下一步。为了实现3D DRAM，整个行业都在积极研究，从制造设备的开发、先进的ALD、选择性气相沉积、选择性蚀刻，再到架构的讨论。美光的3D DRAM方案，网上并没有看到太多介绍。不过据Yole强调，美光提交了与三星电子不同的3D DRAM专利申请。美光的方法是在不放置Cell的情况下改变晶体管和电容器的形状。除此以外，Applied Materials和Lam Research等全球半导体设备制造商也开始开发与3D DRAM相关的解决方案。NEO：推出3D X-DRAM技术除了存储三巨头之外，还有行业相关公司也在进行3D DRAM的开发。例如，美国存储器技术公司NEO Semiconductor推出了一种名为3D X-DRAM的技术，旨在克服DRAM的容量限制。3D X-DRAM的单元阵列结构类似于3D NAND Flash，采用了FBC（无电容器浮体单元）技术，它可以通过添加层掩模形成垂直结构，从而实现高良率、低成本和显著的密度提升。图源：NE... PC版： 手机版：