国产芯片目前最先进的量产工艺为14纳米(nm),并在等效7纳米的N+2工艺上取得关键技术突破,已进入试产阶段。其中,14nm FinFET工艺良率稳定在95%以上,广泛应用于汽车电子、物联网等领域;而通过DUV多重曝光技术实现的N+2工艺,性能接近国际7nm水平,预计2025年实现有限量产。
-
14nm工艺的成熟化应用
中芯国际的14nm FinFET工艺自2021年量产以来,良率持续优化至95%以上,支持车规级认证(Grade 1)及高性能芯片需求。例如,华为麒麟710A芯片采用该工艺,性能提升20%,功耗降低57%。当前,14nm产能占全球成熟制程市场的8%,成为国产中高端芯片的主力。 -
N+2工艺:等效7nm的突破
中芯国际通过DUV多重曝光技术(如SAQP)开发的N+2工艺,晶体管密度较14nm提升1.7倍,功耗降低30%。尽管受限于EUV光刻机禁令,该工艺仍通过技术优化接近国际7nm性能,计划2025年小规模量产,初期月产能5000片,主要面向车规级芯片和5G基站等需求。 -
成熟制程的规模化优势
国内28nm及以上成熟制程产能占比超70%,中芯国际12英寸晶圆月产能达76.5万片(等效8英寸),覆盖汽车电子、工业控制等领域。例如,28nm HKMG工艺已用于5G基站芯片,40nm BCD工艺通过车规认证,服务比亚迪等新能源车企。 -
技术瓶颈与创新路径
光刻机依赖和材料国产化仍是主要挑战,但国内通过DUV技术迭代、3D封装(如Chiplet)和设备国产化(如上海微电子28nm光刻机)逐步突破。例如,华为采用堆叠技术提升芯片性能,部分弥补制程差距。
未来,国产芯片将在成熟制程市场巩固优势,同时通过N+2工艺和特色技术(如光子芯片、量子芯片)缩小国际差距。尽管5nm以下制程仍需时间,但产业链协同创新和政策支持正加速自主化进程。