国产5nm工艺, 良率70%接近三星首代3nm? 没有EUV怎么做到的?

  • 2025-07-29 00:47:51
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近期日本 Rapidus 公司的消息引发热议 —— 从拿到 ASML 的 EUV 光刻机到试产 2nm 晶圆,只用了多半年。这让不少人好奇,咱们要是有 EUV 光刻机,能多久造出先进芯片?

一位知名数码博主透露,国产 5nm 工艺芯片已实现量产,良率从早期 35% 提升到 60%-70%,接近三星第一代 3nm GAA 工艺(SF3)初期水平。没有 EUV 光刻机,咱们照样在先进制程上迈出了关键一步。

更先进的制造工艺和更高的良率,对芯片来说意义非凡。5nm 工艺的晶体管密度是 7nm 的 1.8 倍,有人形象比喻这就像 “把北京四环内的建筑全塞进二环”。晶体管多了,芯片性能自然更强,运行起来也更稳定,功耗还能降低不少。这对手机、电脑等设备来说,意味着更流畅的体验和更长的续航。

没有 EUV 光刻机,5nm 芯片是怎么生产出来的?靠的是 “四重图案化技术”(SAQP)。简单说,就是用成熟的 DUV 设备反复曝光四次,把 28nm 的线条 “磨” 成 5nm 的精密图案。这难度极大,相当于 “用铅笔在 A4 纸上画电路图,每画错一笔就得整张重来”。而且芯片金属导线直径仅为头发丝的万分之一,精度要求达到原子级别,每一步都不能有丝毫差池。

良率能在短时间内大幅提升,背后是科研人员的不懈努力。这让人想起梁孟松的故事,当年他接受大陆芯片厂邀请后,带领团队仅用 298 天,就把中国 14nm 芯片的良率从 3% 提升到 95%。为了这个目标,凌晨三点还在盯数据,不断优化工艺细节,几乎是用生命在冲刺。如今国产 5nm 良率的提升,背后也是无数工程师的坚守。他们反复调试参数、改进流程,在实验室里一待就是十几个小时,才让良率一步步攀升。

良率提升对厂商来说是天大的好事。良率上去了,生产成本就降下来了,国产 5nm 芯片从实验室走向商业应用有了坚实基础。厂商能用更低的成本生产高性能芯片,产品在市场上的竞争力会大大增强,进而有更多资金投入研发,形成良性循环。对消费者而言,未来能用到搭载国产 5nm 芯片的设备,性能更强还可能更实惠,这无疑是个好消息。

在 EUV 光刻机全面禁售的背景下,咱们选择了用成熟 DUV 设备攻坚先进制程这条难走的路。现在看来,这条路走通了,在仅有 DUV 光刻机的情况下,国产芯片已接近三星首代 3nm 水平。

新加坡投资专家王国辉曾说,一旦中国掌握 EUV 光刻机,芯片战将彻底终结。这话并非夸张,毕竟咱们在没有 EUV 的情况下都能取得这样的成绩,有了更先进的设备,潜力可想而知。有业内人士认为,要是咱们有了 EUV 光刻机,或许不出 2 个月就能拿出亮眼成果。

当然,这一切的背后,是大量科研人员日以继夜的奋战。他们敢于啃硬骨头,在技术封锁下另辟蹊径。从技术突破到良率提升,每一步都凝聚着他们的心血。现在国产 5nm 工艺的突破,只是一个开始。随着技术不断积累,相信咱们掌握 EUV 光刻机及更先进技术的日子不会太远,到那时,我们也能在芯片领域真正实现自主可控,100%的国产!