華為5奈米晶片是如何煉成的

華爲鴻蒙電腦傳出搭載5奈米制程的麒麟X90晶片。(網路照片)

華爲早在2020年就委由臺積電代工生產5奈米晶片麒麟9000,沒想到華爲被美國列入「實體清單」,禁止其與使用美國技術的供應商合作,2020年9月,美國收緊政策,要求任何使用美國設備或技術的晶片代工廠,導致臺積電直接「斷供」,華爲只能靠囤積的晶片苦苦支撐。

5奈米是當時最先進的工藝之一,涉及大量美國技術,例如EDA電子設計自動化軟體和EUV光刻機,華爲的麒麟9000晶片庫存耗盡後,華爲手機業務陷入困境,一度靠高通的4G晶片續命。2023年,華爲通過中芯國際的7奈米工藝推出麒麟9000S(Mate60Pro),雖然是個突破,但良率低、成本高,且仍受美國調查壓力。

2025年初還傳出華爲透過白手套向臺積電下單,大量生產華爲「升騰(Ascend)910B處理器」的AI晶片,並將這些晶片運送到中國,違反美國出口管制,但很快就被臺積電發現而斷供。

時間來到2025年5月,華爲發表鴻蒙電腦,傳出搭載5奈米制程的麒麟X90晶片,這是華爲歷經五年研發的首款鴻蒙個人電腦,5奈米制程的麒麟X90晶片,與鴻蒙系統深度協同,讓操作更爲順暢。

有分析指出,華爲透過中芯國際N+2製程與長電科技4奈米封裝技術來支撐量產,其實際製程技術相當於7奈米,主要透過小晶片(Chiplet)設計,再借由先進封裝技術整合實現性能躍升。大陸中芯國際最先進工藝製程爲7奈米(N+2),良率僅50%,且缺乏EUV光刻機支持,只能透過DUV光刻機多重曝光來達成5奈米,這也是良率偏低的重要原因。

華爲的5奈米技術路線徹底避開EUV光刻機依賴,華爲採用上海微電子研發的SSA800系列步進掃描光刻機,通過多重曝光實現5奈米線寬;刻蝕機採用中微公司的5奈米刻蝕設備,精度達到原子級,號稱刻蝕速率比國際水準提升15%。

至於量測設備,北方華創的電子束量測系統,實現奈米級缺陷檢測的國產化替代。也就是說,華爲5奈米的突破,帶動大陸國內半導體設備、材料、設計工具等全產業鏈發展。

據華爲內部消息,華爲已啓動3奈米晶片研發,採用GAA環繞柵極技術和二維材料,預計2026年流片。同時,基於碳奈米管的3奈米碳基晶片已完成實驗室驗證,正在中芯國際進行產線適配。