停滯14nm超五年時間！英特爾為什麼在10納米製程拐點上落後？

摘要：雷射所需要的功率以及轟擊錫珠精準度，成為EUV製程技術的「bottleneck」。

業界分析，英特爾在這個技術上面，無法掌握關鍵要素，恐是落後於台積電因素之一，更何況有生態系統、人員等其他因素。

芯科技消息，這幾個月，不少想要自己組裝電腦的消費者，跑一趟3C賣場，絕對不難發現，固態硬碟、顯示卡通通都在架上，但是想要買處理器，卻完全找不到。

原來英特爾CPU大缺貨的現象，一直無法改善。

據渠道商透露，以i3來說，漲幅約18%，組裝指標性最高的Core i5-8400為例，漲幅更達21%，「若近期買不到便宜的筆電，大家都心底有數」，外國科技網站曾如此嘲諷。

但到底是什麼原因？行業人士盛傳，英特爾吃下蘋果全數基帶晶片，導致原CPU產能受到排擠是可能因素之一。

另一個重要問題則在先進位程技術延宕。

就市場面來說，CPU價格上漲，似乎讓PC業找到價格跌跌不休的喘息機會，但在產業面向，卻也醞釀競爭對手超微（AMD）趁勢翻身的跡象。

獨吃蘋果基帶晶片也是因果！？

英特爾在2014年跨入14納米後，在先進位程演進上，一直都沒有新消息，雖然在同一製程上持續精進，推出14nm+及14nm++等改良版。

外界也認為，英特爾的14納米製程還會繼續當家到2019年，但如此長壽成熟的製程，為何突然無法讓低端處理器供貨充足呢？對此英特爾對供應商解釋是：因為10納米良率不佳！「所有新舊品都卡在同一個製程上」，這家供應商如此分析。

回顧英特爾先進位程進展，10納米製程CannonLake從2017年計劃量產，但卻一路不斷推遲，最新進度將拖到2019年，也讓不少原先計劃轉往10納米新產品回頭繼續使用14納米製程生產，相對於過去英特爾每2到3年製程就向前跨一步，新舊產品使用製程分散，這次因為14納米製程已經使用超過5年，出現「堵車」狀況導致產能疏通不良。

甚至期間還一度傳出英特爾有意將14納米部分晶片組轉由台積電「神救援」，好紓解自家產能瓶頸，不過，最終英特爾官方聲明仍表示：「為回應優於預期的市場需求，我們將持續投資於自身的14納米製程。

」

1X納米大廠競逐不同步

相比英特爾采10納米製程生產處理器，預計在2019年才會上市，在先進位程進度上，台積電早已超前，且包括7納米加強版和5納米製程，都將導入EUV技術，以7納米加強版來說，能將閘極密度再提升20%、功耗再降10%。

供應鏈也透露，台積電可望年底建構7納米強化版試產線，進度甚至超前三星，讓三星無奪苹機會。

技術上來說，當半導體製程遇到摩爾定律，電晶體尺寸逐漸縮小至接近物理極限。

有媒體評論「半導體廠如同戴著手鐐腳銬跳舞」，大廠紛紛出現製程世代不同步的狀況：如台積電的16納米與Intel 的 14 納米，而持續演進，幾家大廠不約而同選擇 10 納米、7 納米、5 納米路線，整世代與半世代區別成為歷史。

半導體先進位程進到10納米之下，微縮技術更加複雜，牽扯設計已經不止電路線設計，還有光刻、電晶體架構與材料等等，也讓EUV極紫外光微影成為關鍵技術；過去半導體生產使用波長193納米的深紫外（DUV）曝光，但製程發展到 130 納米時即有行業人士提出，需用極紫外（EUV）光刻。

一家材料供應商分析，以一般正常的光刻來說，170納米波長的光，在蝕刻時候，物理極限只能到28納米，於是半導體廠用了許多方法，包括更多光罩，試圖增加更小納米數，只不過，製程演10納米之下，量產成本、時間、良率就會遇到很大的落差。

台積電、英特爾決戰EUV關鍵技術

EUV成為7納米的關鍵技術，也是英特爾、台積電兩大廠商技術競逐的節點。

材料供應商接著分析，導入EUV製程可以減少30個光罩，至少能省下一個月的製程時間，進一步探討EUV的技術脈絡，為了要製造出EUV的波長電漿，必須將錫融化之後，用每秒約5萬顆頻率滴在真空腔體中，然後用雷射以每秒10萬次發射頻率將液態錫蒸發成電漿，以產生EUV所需要的波長，因此雷射所需要的功率以及轟擊錫珠精準度，就成為EUV製程技術的「bottleneck」。

業界分析，英特爾在這個技術上面，無法掌握關鍵要素，恐是落後於台積電因素之一，更何況有生態系統、人員等其他因素。

根據研究機構Linley集團先前報告評論，英特爾長期的晶片製造技術優勢已正在消失，由於新製程技術無法順利開出，可能2021年後落後台積電、三星及格羅方德等競爭對手。

面對產能、技術的拐點，儘管外界一片看衰，日前英特爾也宣布，除追加10億美元用於14納米製程擴產，市場更進一步釋出10納米製程好消息，預估英特爾最快在2019年4月量產10 納米，這個時程比早前預期的2019年底提早半年。

若成真，不但AMD搶回市占只會是短線效應，對台積電等會不會再掀起一波先進位程大戰很值得觀察。

（校對/叨叨）