日媒：中國多年前開始申請EUV和2nm芯片的專利，全球的競爭對手們需要緊張起來了

　　散英魂寄千萬雄鷹翱翔神州，

　　盡智魄載十億慧芯呼喚華夏。

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　　前沿導讀

　　據日經中文網發文指出，日經XTECH、日經ELECTRONICS根據日本專利調查公司Patentfield的專利分析工具對中美芯片公司的技術專利進行了總體分析。

　　從整體的數據信息來看，中國大陸企業在GPU、晶體管結構、芯片制造技術等多個領域開始對美國老牌企業窮追猛打，并且在先進技術領域提前進行技術布局，與美國、韓國等國家的企業展開持久性的未來競爭。中國企業在芯片產業上搶占技術制高點的決心，給國際企業造成了一種未知的恐懼感。

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　　技術專利

　　2019年，中國企業在GPU領域的專利申請數量開始呈現出上升的趨勢。到了2023年，中國的技術申請數量達到了3091項，對比2018年的數量增長幅度將近10倍，相當于美國英特爾的3倍、英偉達的5倍，但是遠低于韓國三星。

　　三星電子的大規模專利申請，與高帶寬內存有直接關系。高帶寬內存與GPU進行ai領域的協同工作，三星本身就是存儲器業務的巨頭，這種大規模技術申請的數量也標志著三星正在為以后的ai產業埋下技術伏筆。

　　在技術含量最高的晶體管和芯片制造領域，中國企業正在緩慢向前推進。

　　現階段的國際芯片產業，一致認為想要將芯片技術推進到2nm的下一個時代，采用GAA晶體管結構是最直觀的技術方案。

　　芯片的晶體管結構分為三個階段，14nm以上的工藝采用平面晶體管結構，14nm及以下工藝使用胡正明開發的Fin FET晶體管結構，到了2nm及以下工藝，需要采用GAA晶體管結構。

　　在GAA結構的專利申請中，臺積電毋庸置疑的成為了全球企業的老大。

　　而大陸企業則是在2018年開始布局，2023年的時候申請了大約20項相關專利。雖然數量不多，但還在持續推進，這種在專利層面的循序漸進，也標志著中國企業正在進行未來2nm芯片的研究，與國際巨頭打持久戰。

　　在EUV以及光刻技術的專利申請上面，中國大陸企業也在積極布局。由于美國的制裁封鎖，大陸企業無法獲得先進的EUV光刻機，這極大制約了中國開發自主先進芯片的進度。

　　在此之前，中國芯片企業一直以設計為主，并且在某些設計領域具備與美國企業比拼的實力。但是本土制造技術與設計水平存在脫節，以至于美國的出口管制讓許多中國企業空有設計能力，卻無法將芯片制造出來銷售。

　　這也在一定程度上迫使設計企業進入芯片制造領域，并聯合國內的老牌晶圓工廠解決先進芯片的卡脖子問題。

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　　技術路徑

　　盡管中國被封鎖了EUV光刻機，但是中國企業曾經采購了一批先進的浸潤式DUV光刻機，這些DUV光刻機搭配先進的刻蝕機，再加上自對準多重圖案化技術（SAQP）實現7nm芯片的制造。

　　根據前臺積電研發副總裁林本堅在個人作品中表示，多重圖案化技術對于套刻精度的要求很高，假設套刻的CD偏差為1.5%，如果該偏差無法得到有效的解決，那么其最終將會導致6階的誤差也就是8.4%，這對于芯片制造來說是致命的影響。

　　前臺積電研發處長、前中芯國際董事楊光磊也在接受采訪時表示，采用比EUV差一些的浸潤式光刻機制造先進芯片，這是可行的方案，也是一條被驗證過的方案。

　　但想要繼續制造5nm甚至是更先進的芯片，理論上是可能的，不過良品率不可控，所投入的資源也不可控，這完全是一個技術無人區。

　　尤其是對于那些沒有涉足制造業的芯片公司來說，這個難度就更大了，短時間內看不到成果，需要持續積累經驗才有可能成果。

　　彭博社早在2024年就發布了相關報告，報告指出中國本土企業正在嘗試使用有限的設備，通過傳統方法制造5nm芯片。這種方法無異于霸王硬上弓，目前在國際層面還沒有企業能夠成功。臺積電、三星、英特爾均已經轉向EUV技術，中國企業是目前唯一一個用DUV光刻機沖擊5nm芯片的企業。

　　未來2nm芯片的結構將會從Fin FET過渡到GAA，晶體管內部的柵極四面包圍著納米片，因此會晶體管會獲得更好的電流控制，盡量避免量子隧穿效應。

　　以現在的情況來看，中國企業已經在積極布局晶體管結構的技術專利，從底層的基礎結構開始研發，逐步建立起一套屬于中國企業的芯片產業鏈。

　　在沒有解決EUV光刻機的情況下，采用浸潤式光刻機和自對準多重圖案化技術依然是一個折中并且成熟的方法。

　　麒麟芯片的重新回歸，標志著中國企業已經走通了采用多重圖案化技術制造先進芯片的路線，下一步就是要繼續降低供應鏈風險，實現芯片制造的可持續性發展。在保證供應鏈體系安全穩定的情況下，去嘗試通過現有的技術設備制造全新晶體管結構的芯片。