@饭统戴老板:关于7nm和9000s的良率,写一点儿能写的东西。
1. 先从台积电的7nm工艺开始说起。2017年台积电开始试产7nm,由于期间经历了光刻机从DUV到EUV的升级,所以7nm制造本身又被分成三代:第一代7nm工艺叫N7、第二代 叫做N7P,第三代叫做N7+;
2. 台积电前两代用的是DUV光刻机,第三代用的是EUV光刻机。而三星7nm搞的晚,一开始就用上了EUV。EUV带来了更好的成本和良率,DUV工序更复杂但也能搞定,所以7nm就成了唯一既能用DUV做,也能用EUV做的一代工艺。
3. 用DUV怎么来做7nm芯片?台积电内部也经历了多次工艺迭代(可以参考知乎上的一篇文章[1],这里不赘述),最终使用了DUV+SAQP(自对齐四重曝光)工艺把良率从70%磨到了90%以上——这是一个相当重要的数字。
4. 另外需要知道的是:DUV光刻机的几代型号,1980Di、2000i和2050i,都可以支撑SAQP工艺下的7nm。后两者现在进不来,但1980Di目前没问题,国内也有很多存量设备。
6. 能讲的大概也就这些了。说一个现在很多人关心的问题:7nm的良率能到多少?
7. 9000s刚出来那会儿,海外有很多人宣称良率只有10%,国内也有不少人起哄。而从台积电之前的历史来看,DUV+SAQP虽然肯定比EUV路线的成本高,但本身良率是可以做到90%以上的。
8. 海外媒体TechInsights在9月份做了拆解,发现晶体管的沟道、栅极和漏极以及触点和下部金属层看起来相当干净,这在低产量的工艺下是做不到的,因此良率应该是要远高于此前大众认知的10%。
10. 另一家智库SemiAnalysis的信源指出,9000s的缺陷密度(D0)为0.14,虽然只有台积电N5工艺的一半,但已逼近三星成熟的7nm工艺。SemiAnalysis的原话是[2]:“一些专家所说的10%的良率数字是无稽之谈。”
11. 上述都是反驳“10%良率论”,那有没有大佬直接对9000s的良率下一个判断呢?有,就是台积电高管的林本坚,“浸润式之父”,跟梁梦松当年并称“研发六骑士”,他9月份在哈佛的一场座谈会上下了判断:良率大概50%。
12. 综合,可以下一个大概结论:目前良率50%+,并且不断攀升,最终可以做到90%+。7nm+90%的良率,会对国内芯片产业——尤其是日益紧缺的AI算力领域——产生深远的影响,而这种影响才刚刚开始。
13. DUV可不可以做5nm呢,也就是N+3工艺?理论上可以,但没人做过,SemiAnalysis估计用DUV做5nm要比用EUV的成本高55~60%。要是真的是这样一个数字,整个张江晚上都不要睡了,因为只要一睡就会笑醒。
14. 看过我之前拆的H100的成本结构(台积电5nm+工艺)就知道,台积电的制造成本只占H100售价的5%不到,麒麟和升腾定价没有H100那么霸气十足,但制造成本的上升也完全能够消化——只要能造出来,就完全不愁卖。
15. 那到底能不能搞出来?不知道,反正放低预期,不要沸腾,慢慢等待就好。最坏的时刻过去了吗?也没有,未来还会有很多严峻的考验,有突破的时候少沸腾一些,煎熬的时候才会少一些冷嘲热讽。
16. 上海IC基金连续投了张江某厂两轮,是第三大股东,17年底我离开的时候,项目还在打桩搞基建。如果未来一个“现在可以说了”的系列,我应该是最适合执笔的,希望我这个号能熬到可以写的那一天吧。