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7nm工艺进程之战：Intel落后三星、台积电

更新日期：2021-09-30

来源：系统部落

半导体研究机构ICinsights于2017年3月3日公告中指出，2017年有11家半导体厂资本支出预算超过10亿美元，占全球半导体产业总合的78%。而2013年，全球仅有8家半导体厂资本支出预算超过10亿美元水平。前十大厂有两家今年资本支出成长在两成以上，分别是英特尔的25% 与格逻方德的33%。

英特尔的做法

为了进一步发展生产制程，英特尔将在2017年建立一座7纳米nm制程的试验工厂。该实验工厂将会测试7nm晶片生产制程。不过，虽然英特尔并未提及会在何时开始这种制程晶片的量产，外界认为至少在未来2到3年内不会实现。

英特尔表示，7nm制程将为晶片带来更大的设计变化，使其体积变得更小，也更为节能。英特尔计划使用奇特的III-V材料（比如氮化镓）来进行晶片生产，在提高性能速度的同时也达到更长续航能力。同时，他们将会在生产中引入极紫外线（EUV）工具，来协助进行更加精细的功能蚀刻过程。

按照英特尔原来的“工艺、架构、优化” 等三步骤来进行规划，7纳米制程的处理器原本最快应在2020年出样，2021年发货。事实上，根据业内推测，这些7nm的处理器不太可能在6到7年为问世。

格罗方德的做法

格罗方德去年因产能闲置，资本支出大减62%。格逻方德已决定跳过10nm，直接挑战7纳米制程，预料今年绝多数资本支出将用于采购新设备与技术研发。

此外，格罗方德在发展7纳米的同时把注意力放到了实际应用上：22nm FD-SOI（全耗尽型绝缘层覆硅）制程生产线，产品将能广泛运用于行动终端、物联网、汽车电子等领域。

在物联网浪潮下，FD-SOI技术也日渐受到重视。与FinFET相比，FD-SOI基板虽然较贵，但在掩模数量与制造工序比FinFET要少一些，降低部分光罩成本也缩减了制造时间，在技术上比FinFET更适合类比/混合讯号以及RF，FD-SOI还具备了低功耗的优势，因此，不少人认为FD-SOI将是物联网较佳选择，或能与FinFET互补。

该企业2015 年推出的22nm FD-SOI平台后，在去年9月进一步发表新的12nm FD-SOI技术。新一代12纳米FD-SOI产品，估计2018年底将于德国Dresden Fab 1投产，2019年将22纳米FD-SOI生产重心转移至成都新厂。

台积电和三星的做法：

在2017年ISSCC（International Solid-State Circuits Conference，国际固态电路研讨会）上，台积电5篇论文获选（美国台积电1篇），2篇论文为类比电路领域，记忆体电路设计则有3篇。

业界认为，台积电将领先业界在大会上发表7纳米FinFET技术。揭示迄今最小位元数SRAM在7nm FinFET的应用，验证0.027μm2 256Mbit SRAM测试晶片在7纳米制程下，能大幅提升手机、平板电脑中央处理晶片运算速度，同时满足低功率需求。

台积电、三星通常以SRAM、DRAM来练兵，先从记忆体下手，当良品率提升到一定程度再导入逻辑产品。台积电先前预估10纳米年底量产、7nm最快2018年第一季生产。

三星在10月初抢先台积电宣布10纳米量产，市场近期传出台积电7纳米最快在明年2017就可试产，4月接单。三星在7nm就引进极紫外光微影设备，并预计2017年年底7nm量产。

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