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从7nm到3nm:华为专利助力中国芯片制造打破技术封锁

2024年3月28日
  • 编辑:Ana Hu
  • 中国出海半导体网

 

华为新专利技术或将助力实现3nm芯片性能

 在全球科技竞争的舞台上,半导体技术无疑是各国竞相争夺的制高点。近日,国家专利局公开了华为公司的一项新专利——“一种四重曝光的半导体装置制造工艺”,这项技术从名字上看简直是“平平无奇”,然而,其影响力可能会出人意料。它背后的技术含量和战略意义都不容小觑。这项技术的出现,不仅是华为应对美国技术制裁的一次技术突破,更是中国在全球半导体产业中自主创新能力的体现。

要理解这项专利的价值,首先需要了解光刻机在芯片制造中的作用。芯片是由晶圆上的电路构成,而这些电路的精细程度取决于光刻机的制程能力。制程数字越小,意味着电路可以做得更小,晶圆上能容纳的电路数量就越多,芯片的性能也就更强大。美国对华为的限制,主要体现在禁止其使用先进的3nm、5nm光刻机,这直接影响了华为芯片的运算能力。

华为的“四重曝光”技术,其核心在于通过对晶圆进行多次曝光,使得使用较大制程的光刻机也能制造出具有更小制程特性的芯片。这一技术理论上可行,但在实际操作中,重复蚀刻过程中良品率的提升是一大挑战,这也是华为专利的关键创新所在。通过提高良品率,华为有望使用现有的7nm、14nm光刻机生产出性能接近5nm甚至3nm的芯片,从而绕开美国的技术封锁,因此,这一专利的重要性不言而喻。

图:华为四重曝光的半导体装置制造工艺可能直接打破技术封锁

图:华为四重曝光的半导体装置制造工艺可能直接打破技术封锁

其实,美国对于中国在高尖制程工艺上的限制,在短期内并不能对我们军事、民生造成很直观很明显的影响。在军事领域,芯片的可靠性比性能更为关键,而且大多数军事装备并不需要极小制程的芯片。在民用领域,虽然对高性能芯片的需求日益增长,但通过并联大制程芯片的方式,也能在一定程度上达到小制程芯片的性能,尽管这会增加空间占用和能耗。

然而,随着科技的不断进步,特别是AI技术的爆发,小制程芯片的应用将会越来越广泛。如果中国在芯片制程技术上一直落后,未来可能在更多领域面临被动。特别是在可能出现的技术变革面前,如果中国缺乏相应的制造能力,最终可能会在科技竞争中处于不利地位。因此,华为等中国企业的坚持和投入,不仅是为了突破封锁,更是为了在未来的科技竞争中保持竞争力。

总之,华为的“四重曝光”技术专利,不仅是对现有光刻技术的一种创新,也是中国在半导体领域坚持自主创新、应对外部挑战的一个缩影。这一技术的成功应用,将有助于中国在全球化的半导体产业中占据更有利的地位,为国家的科技发展和产业升级提供强有力的支持。在未来的科技竞争中,这样的技术突破将是中国赢得主动的关键。