毫无疑问,集成电路是国民经济和社会发展的战略性、基础性、先导性产业,是电子信息产业的核心。近年来,中国正在不断出台产业政策,以市场化运作的方式推动集成电路产业的发展。比如2020年8月,国务院发布了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,进一步明确了对集成电路产业尤其是制造业的支持。由此,国内集成电路产业发展及制造技术进步还有很大想象空间。

14nm芯片助力产业换“芯”升级

在眼下集成电路产业发展形势下,国产芯片制造的快速进步振奋人心。2019年第四季度,国产14nm工艺芯片实现量产,到了今年3月良品率已经达到90%-95%,同时已经完全有能力应对下游大规模量产的需要。目前,国产14nm领域的设备、工艺、封装、材料等各技术工艺环节都已经有系统部署,均在按部就班进行迭代升级。多位行业人士预测,国产14nm芯片各个环节会快速得到完善,明年实现规模量产的可能性很大。

当然,要实现这些突破并不容易。包博士表示,国产14nm芯片攻克了许多技术难题,包括刻蚀机、薄膜沉积等关键装备实现从无到有,并批量应用在大生产线上;后道封装集成技术成果全面实现量产;抛光剂、溅射靶材等上百种关键材料,通过大生产线考核进入批量销售等等。这些成果基本覆盖了我国集成电路全产业链体系,扭转了之前工艺技术全套引进的被动局面。

此外,他还认为,中国半导体产业曾经遗憾地错过一个黄金年代,目前国际半导体行业巨头几乎都在上世纪七八十年代起步,用漫长时间和巨量人才投入才换来现在的技术积累。但纵观全球,只有美国有结构完整的计算机产业,英国、韩国、德国、法国等都只是各有所长。但现在除了美国之外,中国也已具备了构建全产业的潜力。而单从代工环节情况来看,拥有14nm工艺技术的国家和地区只有美国、台湾、韩国和中国大陆。

在市场应用方面,智能手机已经进入应用5nm芯片的时代,14nm制程应用已经不多。但一段时间内,14nm仍然会成为国内绝大多数中高端芯片的主要制程。数据统计,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%芯片采用14nm制程工艺,25%左右采用10nm和12nm,仅10%左右的芯片采用7nm。

对此,包博士表示,14nm是当下应用最广泛、最具市场价值的制程工艺,在AI芯片、高端处理器以及汽车等领域都具有很大的发展潜力,其中主要应用包含高端消费电子产品、高速运算、低阶功率放大器、基频、AI、新能源汽车等。更重要的是,国产14nm规模量产不仅将为我国攻坚制程更高端的芯片技术积淀经验,也将为国产芯片自给率在2025年达70%奠定有力基础。