“以中国技术实力恐怕做不到吧…？”华为如何实现自研7nm芯片生产
推测已实现可自给的DUV技术升级
利用“多重图案化”技术可突破10纳米节点
“中国企业依然具备巨大的创新能力”
作为中国代表性信息技术企业、同时也受到美国商务部高强度制裁的华为，近日以本国技术推出了最尖端智能手机，吸引了全世界的目光。华为“Mate 60 Pro”智能手机的核心，是采用7纳米（nm）工艺的半导体。
目前，中国正受到美国在半导体技术方面的出口限制，被认为完全不具备自主生产7纳米级半导体的技术实力。即便如此，华为却依然能够获得7纳米芯片，原因何在？
在缺乏全球高端技术的情况下突破10纳米壁垒的中国
华为通过其智能手机应用处理器（AP）设计子公司“海思半导体”进行芯片设计。海思的应用处理器在技术上依赖于英国安谋控股公司的设计架构（ARMv8），因此并非完全意义上的“中国制造”。不过，ARMv8可以通过安谋在中国的子公司“ARM China”进行供应，眼下不存在被列入出口限制的风险。
最终的关键在于，哪家半导体晶圆代工厂来代工生产完成的设计图。自从被列入美国商务部黑名单之后，华为无法再与台积电、三星电子等全球排名前两位的晶圆代工企业签约，其可选择的对象就只剩下同为中国企业的中芯国际。外界普遍认为，华为的7纳米芯片正是依靠中芯国际的技术生产出来的。
问题在于先进制程工艺水平。目前中国无法进口制造高端半导体所需的相关技术设备。尤其是在制造10纳米以下芯片时起核心作用的阿斯麦极紫外（EUV）光刻机，实际上已经处于断供状态。也就是说，中芯国际是在没有EUV光刻机的情况下，突破了“10纳米的壁垒”。
高度升级自有的DUV工艺的可能性很大
![虽然比起ASML的EUV属于较为落后的工艺，但中国企业SMEE也能制造名为DUV的光刻机。业界推测，SMIC利用这种DUV多次描绘光线图案以提高电路密度的“多重图形化”技术，已经突破了10纳米工艺壁垒。[图片来源=SMEE提供]](http://www.asiae.co.kr/news/img_view.htm?img=2023090413524262322_1693803163.jpg)
虽然比起ASML的EUV属于较为落后的工艺，但中国企业SMEE也能制造名为DUV的光刻机。业界推测，SMIC利用这种DUV多次描绘光线图案以提高电路密度的“多重图形化”技术，已经突破了10纳米工艺壁垒。[图片来源=SMEE提供]
View original image中芯国际的7纳米工艺首次曝光是在去年。当时，美国半导体产业分析公司“TechInsights”在拿到部分由中芯国际制造的7纳米芯片样本并进行分析后称，其芯片与台积电7纳米工艺产品相似。外界普遍认为，应用在华为7纳米芯片上的工艺，很可能就是这一技术。
中芯国际究竟是如何在没有EUV的情况下实现7纳米工艺的？EUV的作用，是向半导体表面照射极其微细的光线，以刻画出充当“电子电路”的图案。不过，这种“图案化工艺”并非只有EUV才能完成，采用EUV前一代技术的深紫外（DUV）光刻机同样可以做到，而中国掌握了DUV光刻机的自主制造技术。
由于DUV无法像EUV那样在极微尺度上精确控制光线，一般认为其在14纳米以下的制程开始显现明显局限。不过，如果利用多次曝光以提高图案密度的“多重图案化”技术，便可以在一定程度上突破这一限制。在EUV尚未普及的时期，SK海力士、台积电等企业也曾利用这种多重图案化技术，向微缩工艺的极限发起挑战。
中芯国际能够攻克7纳米，也被认为是得益于多重图案化。当其他企业都在全力争取EUV设备时，中芯国际选择了转而将DUV技术高度升级这一路径。
中国技术实力仍落后美国……但“依旧具备巨大能力”
然而，中芯国际的7纳米芯片性能，预计将远逊于采用EUV光刻机生产的其他企业的7纳米产品。美国信息技术专业媒体“Tom’s Hardware”在评价中芯国际时也指出，尽管其“已经进入先进制程节点”，但“（芯片的）细节指标与市场领先企业相比仍将大幅落后”。
更重要的是，中芯国际目前恐怕才刚刚进入7纳米工艺的稳定量产阶段，而台积电、三星、英特尔等其他晶圆代工企业，已经在探索1纳米领域。从纯粹技术实力角度看，中国企业仍然落后了好几个台阶。
不过，专家们指出，此次事件表明，仅凭简单的出口管制和高关税政策，最多只能减缓中国的“创新速度”，却无法彻底阻断。美国塔夫茨大学教授Chris Miller在接受《华盛顿邮报》（WP）采访时表示，“像华为这样的中国企业依然具备巨大的能力”，并预测称，围绕“是否要进一步加强对华监管”的争论，可能会在美国政界进一步激化。
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