2001 9月25日,SMIC發布FAB 1,宣布公司首款0.25微米產品投產。
2002年,SMIC北京分公司成立,量產0.18微米芯片。2002年2月,SMIC 8英寸芯片月生產能力達到3萬片。
2003年,SMIC開始與國際巨頭合作。先是與日本東芝簽訂了技術授權和OEM協議,然後與摩托羅拉簽訂了長期戰略合作協議,並於同年成立了天津分公司。
2004年,成立四年的SMIC在美國和香港上市,成為全球領先的半導體制造企業。
然而,在發展的關鍵時刻,公司陷入了不斷的訴訟和人事變動。最後,SMIC創始人離職,內部人事動蕩,公司連續虧損五年。
為了重回正軌,2065438+2005年2月3日,SMIC與國家集成電路基金合作,獲得30億元融資。除了公司的日常運營和債務償還,這筆資金還有壹個重要任務,就是“攻克14nm技術”。
2017技術狂人梁夢松加盟SMIC。此後,SMIC的技術進步很快,在2018年底實現了14納米技術。
隨後,收益率從3%提高到95%,SMIC再次進入發展快車道。
在7納米工藝中必須使用EUV掩模對準器。
目前,臺積電和三星電子已經進入3納米時代。
至於7納米工藝,臺積電和三星在2018取得了突破。然而,三星的產量低於臺積電,泄漏率高於臺積電。
其他制造商,如英特爾和SMIC,直到現在也沒有突破7納米工藝。
為什麽7nm工藝這麽難突破?
當工藝到了壹定程度,晶體管間距減小到壹定程度,就會發生量子隧穿效應,這時就會出現壹些不規則的電子,造成芯片漏電,也消耗電力控制電子,導致芯片發熱,影響芯片性能。
要解決這個問題,需要同時從幾個方面入手。
制造材料的升級和材料領域的研發需要投入大量資金,成功的概率很低;
需要精密的設備——EUV光刻機;
需要不斷升級制造技術,也需要大量投資。
材料和制造技術可以通過資本投資逐步趕上。但是有壹個更難的——EUV掩模對準器。
7nm工藝離不開EUV光刻機,而這壹設備幾乎全部被荷蘭阿斯麥壟斷。
EUV光刻機制造難度極大,基本代表了人類科技和工業制造的最高成就。其中,鏡頭和光源是最難的。
光刻機的鏡頭采用蔡司技術。蔡司是壹家歷史悠久的德國光學儀器制造商,其產品壹直是“貴族”的代名詞。同樣的鏡片,不同的工人打磨,光滑度相差十倍。即使是鏡頭材料,也需要幾十年甚至上百年的技術沈澱。
掩模對準器中的光源使用波長極短的極紫外光。該技術利用激光產生的等離子體源產生波長為13nm的紫外光。這種光源工作在真空環境中,產生紫外波長,然後通過光學聚焦形成光束。光束被用於掃描圖案的反射掩模反射。由於極紫外光的固有特性,產生極紫外光的方式效率非常低。能量轉換效率只有0.02%左右。
目前世界上還沒有壹個國家用自己的力量造出EUV光刻機。
荷蘭阿斯麥的光刻機壹半賣給了臺積電,剩下的賣給了三星和英特爾。
SMIC買不到EUV光刻機,所以無法突破7納米工藝。