光刻机和台积电有什么关系?

我的回答是:

SMIC:使用高端光刻机

才能完全实现现有的高端工艺技术。

“芯片到7nm”？指的是产品，成品，高端。不是指工艺技术和光刻设备，而是工艺和设备的结果，也就是问题应该是关于高端工艺技术和高端光刻设备和高端芯片的关系和联系。

我觉得严格来说应该是“良率达到业界量产标准的7nm芯片”。就像SMIC的14纳米芯片已经达到了行业量产标准，95%都是好产品，都是没有瑕疵的。在整体良率达到业界量产标准的前提和基础上，可以讨论7nm芯片是光刻机的贡献还是代工厂的贡献。

当产量达到行业量产标准，功劳一样大。技术和设备的贡献各占一半，即两者缺一不可。如果代工厂自己的芯片工艺技术水平达到7nm，如果没有7nm的极紫外光刻机，良品率达不到行业量产标准。即使制造了7nm芯片，也会有很多次品或者低性能产品，导致制造成本高，市场占有率低。过去TSMC用荷兰ASML DUV光刻机制造的7nm芯片就是这种情况，只能说明代工厂比如TSMC有7nm工艺技术能力，但这种高端能力无法完全转化。另一方面，芯片工艺的工艺水平还没有达到7nm，即使有7nm的光刻机，结果也是一样的。SMIC也将如此。虽然SMIC自认为已经具备7nm制程能力，但按照梁孟松2020年12月的说法，今年可以进入风险量产，但无法像自身14nm制程能力一样达到行业量产标准的合格率。SMIC的14nm制程能力之所以能够成功实施，能够制造出95%的良品，仅仅是因为ASML的14nm光刻机。

当成品率达不到行业量产标准时，就必须依靠光刻机来做出贡献。后来TSMC买了ASML的EUV光刻机后，不仅生产效率上来了，良品率也提高了。大多数7纳米芯片被保证是完美的。显然，在这一刻，这一切都是由于极紫外光刻机，或ASML，一个光刻机厂，高端光刻机是独一无二的，不可或缺的。梁孟松还表示，5、3纳米芯片工艺技术的研发只有在7纳米光刻机到来后才能进行，这充分说明更先进技术的研发也需要更先进光刻机的帮助，更不用说5、3纳米芯片的实际制造了。现有的DUV光刻机根本不能满足5、3纳米工艺技术研发的要求，但是没有5、3纳米的光刻机。产量达不到行业量产标准。相反，一旦7 nm紫外光刻机到来，SMIC的7nm工艺能力可以充分发挥，整体良率可以达到业界量产标准，就像TSMC后来做的那样。

很多人说DUV光刻机的设备是宽容的。一般认为，SMIC有望延伸到7nm制程技术，制造7nm芯片。还有人说SMIC前段时间说“没有EUV设备也能推进7nm工艺”。我觉得延伸和推进是真的。这是因为SMIC的制造工艺水平真的达到了7nm，EUV光刻机确实不是像之前的28、14、12、N+1制造工艺一样用的。但是12代和N+1代工艺的良率也会真的达不到行业量产标准，虽然会制造出符合行业标准的12nm和N+1制造工艺芯片。也就是会有一些好的产品，但是整个良品率必须低于行业量产标准，除非SMIC有匹配12nm和N+1芯片制造工艺的DUV光刻机。没听说过！对于12nm和N+1工艺的全面实现，14nmDUV光刻机其实是无能为力的，这两代工艺部分实现后其潜力将达到顶峰，没有更多的潜力可挖。此外，部分实现是由于分别用12nm和N+1工艺做出的贡献。比如用N+1工艺做出的贡献无非就是“相比现在的14nm，不仅仅是性能方面按照某些人的说法，梁孟松曾经说过N+1工艺技术在功率和稳定性上和TSMC的7 nm工艺技术相差无几，但是性能上的提升并不明显。梁梦松在说性能还是有较大差距的，就是没有达到7nm。所以这一代的7nm制程技术开发的比较晚。

请问美国为什么一边叫停荷兰卖给SMIC的7nm极紫外光刻机，一边切断自己10nm以下的先进工艺设备和材料？是因为如果自己提供，荷兰销售，SMIC完全可以发挥7nm工艺技术的能力，更不用说12，N+1工艺技术的能力了。如果它赶上TSMC，它只会继续发展5纳米和3纳米。还是那句话，为什么美国不阻止荷兰向SMIC出售DUV光刻机，而它自己提供与成熟工艺技术相匹配的设备和材料？无非是想让SMIC的制造工艺水平保持在中端。美国的选择性供给、非供给、选择性阻断、非阻断，意味着SMIC不可能也不会发展12、N+1、7制程，更不会发展5、3nm制程。就是这个想法！当然，美国也知道高端光刻机等高端工艺设备，以及高端材料和材料对SMIC完全实现现有高端工艺能力，研发更高端的工艺技术，快速达到高端芯片制造的预期整体良率意味着什么，对美国和中国整个半导体产业意味着什么。相信！SMIC和梁孟松目前正在扩大14nm工艺技术的产能，但不会放弃高端工艺技术的研发，一定会等待配套的国产高端光刻机等高端工艺设备，以及配套的高端材料等。