n+1技术可以不用光刻机吗 光刻机和制程的关系

网友提问：

n+1制程为什么不需要光刻机？

优质回答：

N+1制程目前仅有中芯在提，这里我就给题主以及网友详细讲讲中芯这方面的情况吧！

1、N+1需要7nm光刻机

首先得明确一点，任何芯片的生产都需要光刻机，没有光刻机代工厂是无法有效生产的，因此中芯N+1制程也是需要光刻机的。

目前中芯并未明确N+1制程是多少nm工艺，按照其提供的参数来看，业内预估是7nm工艺。如果按此计算的话，中芯N+1需要7nm的光刻机。

而事实上中芯也已经向荷兰ASML采购了一台7nm EUV光刻机，但现阶段这台机器一直未到位。背后的原因很简单，就是美国当前正在全面封堵我国的半导体产业，荷兰自然也得跟随大佬的脚步，现在这机器至今未获得荷兰的出口许可。

2、没有7nm光刻机怎么办？

中芯现阶段既拿不到7nm光刻机，又想要使用N+1制程，那该怎么解决呢？

办法当然是有的，因为7nm制程并非百分百需要EUV光刻机，在基于现有的技术路线上完全可以采取其他技术手段来解决7nm制程的生产，当年台积电最初的7nm制程就是在未使用ASML 7nm EUV光刻机的情况下生产。

现在可行的方式就是使用DUV多重曝光来解决，通常生产7nm工艺芯片至少得曝光4次，相比EUV光刻机只要一次即可，这种生产方式显然效率较低，成本也更高，包括芯片的良品率也会大幅降低。

但是，在没拿到7nm EUV光刻机前中芯只能依赖这种技术手段来处理，哪怕效率低成本高，但有技术可以生产总比没有强。

因此，在中芯当前的规划中N+1并非是必须使用7nm EUV光刻机。

3、按规划N+2制程将应用EUV光刻机

目前按照中芯自己的规划来看，未来到N+2时将转移到EUV光刻机，只要条件许可就必须要上。

很显然，当中芯的制程上到N+2时，再想继续通过多重曝光只怕这良率更低，成本更高，此时就不得不必须使用EUV光刻机了，否则不仅N+2制程受影响，后续更先进的制程发展更受阻碍。要知道台积电现在已经在使用EUV光刻机生产5nm的芯片了。

最后这里再给大家顺带说一下中芯目前的整体进展，现阶段中芯14nm工艺已经量产，前阶段也和华为签了合约为其代工，14nm的产能2020年底将达到15000万片。而N+1工艺现阶段已经完成客户导入验证，年底可以实现小规模量产，到2021年将会全面量产。

Lscssh科技官观点：

综合而言，中芯这2年的发展还是比较神速的，但是和三星、台积电相比差距还是相当大的，人家已经开始在量产5nm了，我们至今还只是14nm，希望未来今年中芯的发展能比较顺利，最终缩小和头部企业的代差，乃至追平。

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其他网友回答

中芯国际宣布2020年年底将会量产N+1，7nm制程工艺，相比目前市场上的7nm要低10%。n+1并不是不需要光刻机，而是不需要荷兰ASML最新的EUV光刻机，其实N+1、N+2都不需要EUV工艺，N+2之后才会转向EUV光刻工艺。很多网友可能疑问，没有EUV光刻设备，中芯国际是如何突破7nm工艺的呢？

众所周知的原因，中芯国际早在2018年就成功预定了一台荷兰ASML的7nm EUV光刻机，本打算借助EUV光刻机，攻破7nm工艺，但是因为“失火"延期交货，后来因为美国方面的阻挠，导致许可证到期，中芯国际至今未收到EUV光刻机。可以说先进的工艺都是逼出来。

什么是N+1？

2019年第四季度，中芯国际实现了14nm制程工艺的量产，该工艺可以满足国内95%的芯片生产。从14nm改良到12nm的工艺，也进入了客户导入阶段，功耗降低了20%，性能提升了10%，同时错误率降低了20%。

很多网友可能疑问，中芯国际没有高端的EUV光刻机，是如何攻克7nm工艺的呢？我们回顾一下台积电7nm工艺的发展史，其实，台积电的7nm工艺，有三次技术迭代：

低功耗的N7；

高性能的N7P；

EUV工艺的N7+。

前两代7nm芯片都没有使用高端EUV光刻机，只有N7+使用了EUV工艺，高通骁龙865、苹果A14处理器、华为麒麟990 5G处理器，均采用了7nm EUV工艺。所以，没有EUV光刻机，中芯国际同样可以进入7nm芯片工艺时代。

对华为的“影响”？

美国以“安全”为由，限制供应商给华为供货，最后的防线可能就是台积电。

近期，华为海思扩大分散芯片制造来源，不断增加对中芯国际的14nm和N+1制程技术的新流片数量，包括华为核心麒麟芯片，也首次在中芯国际流片。分散了生产制造的风险，另外华为海思的WiFi通讯芯片、高速传输芯片等，也会陆续转到中芯国际。

总之，对于中芯国际的强势崛起，成为了国产自主芯片背后最强有力的“筹码”。我们再来看一下友商的工艺进展，台积电今年量产5nm，三星也将在今年量产7nm EUV和5nm，相信中芯国际早有一天能够赶上。

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其他网友回答

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我们先来简单的说说究竟什么是N+1制程，不然很多人并不清楚这是一个什么概念。提出N+1制程这个概念的人是中芯国际的CEO梁孟松博士。梁孟松是一个较具传奇色彩的人物，曾经供职在台积电、三星等优秀企业，主要涉及的领域就是半导体芯片。N+1制程是梁孟松博士在中芯国际（国内最大的芯片代工公司）财报会上提出来的概念，将于2022年进入量产阶段。

中芯国际研发的N+1、N+2制程芯片性能上趋近于7nm工艺制程，但是两者之间并不能够完全画上等号。N+1制程与现在的14nm制程相比，性能提升20%，功耗降低50%，面积减少55%。芯片容纳的晶体管数量趋近于7nm工艺制程，并且功耗更低，但是性能上还稍有差距。如果想要更高性能的话，可以使用功耗稍高的N+2制程。

不过有一点值得庆幸，就是中芯国际利用现有的条件下能够将N+1、N+2制程芯片进行量产，无需依靠当前从荷兰ASML公司预定的EUV光刻机（并不等于N+1、N+2制程芯片的量产无需使用光刻机，只不过是工艺制程相对落后的光刻机）。

作为国内最大的芯片代工公司来说，中芯国际为我国芯片的发展做出了较大的贡献。即便荷兰ASML公司光刻机属于有钱都买不到的产品，不过中芯国际还是想方设法从ASML公司订购了一台EUV光刻机，若非美国施压荷兰，这台光刻机早已经送至我国。依靠中芯国际的研发能力，想必短期内便会具备7nm euv工艺的量产，使我国进入高端芯片领域。

不过较为可惜，这台光刻机很有可能无法到货，或者说是短期内无法到货。

我国芯片产业之路并不顺畅，未来依然艰辛。不过相信总有那么一天会实现技术突破，实现独立自主的芯片技术，不再受制于人。欢迎大家留言讨论，喜欢的点点关注。