7nm工藝進程之戰：Intel落後三星、台積電

半導體研究機構ICinsights於2017年3月3日公告中指出，2017年有11家半導體廠資本支出預算超過10億美元，占全球半導體產業總合的78%。

而2013年，全球僅有8家半導體廠資本支出預算超過10億美元水平。

前十大廠有兩家今年資本支出成長在兩成以上，分別是英特爾的25% 與格邏方德的33%。

英特爾的做法

為了進一步發展生產製程，英特爾將在2017年建立一座7納米nm製程的試驗工廠。

該實驗工廠將會測試7nm晶片生產製程。

不過，雖然英特爾並未提及會在何時開始這種製程晶片的量產，外界認為至少在未來2到3年內不會實現。

英特爾表示，7nm製程將為晶片帶來更大的設計變化，使其體積變得更小，也更為節能。

英特爾計劃使用奇特的III-V材料（比如氮化鎵）來進行晶片生產，在提高性能速度的同時也達到更長續航能力。

同時，他們將會在生產中引入極紫外線（EUV）工具，來協助進行更加精細的功能蝕刻過程。

按照英特爾原來的「工藝、架構、優化」 等三步驟來進行規劃，7納米製程的處理器原本最快應在2020年出樣，2021年發貨。

事實上，根據業內推測，這些7nm的處理器不太可能在6到7年為問世。

格羅方德的做法

格羅方德去年因產能閒置，資本支出大減62%。

格邏方德已決定跳過10nm，直接挑戰7納米製程，預料今年絕多數資本支出將用於採購新設備與技術研發。

此外，格羅方德在發展7納米的同時把注意力放到了實際應用上：22nm FD-SOI（全耗盡型絕緣層覆矽）製程生產線，產品將能廣泛運用於行動終端、物聯網、汽車電子等領域。

在物聯網浪潮下，FD-SOI技術也日漸受到重視。

與FinFET相比，FD-SOI基板雖然較貴，但在掩模數量與製造工序比FinFET要少一些，降低部分光罩成本也縮減了製造時間，在技術上比FinFET更適合類比/混合訊號以及RF，FD-SOI還具備了低功耗的優勢，因此，不少人認為FD-SOI將是物聯網較佳選擇，或能與FinFET互補。

該企業2015 年推出的22nm FD-SOI平台後，在去年9月進一步發表新的12nm FD-SOI技術。

新一代12納米FD-SOI產品，估計2018年底將於德國Dresden Fab 1投產，2019年將22納米FD-SOI生產重心轉移至成都新廠。

台積電和三星的做法：

在2017年ISSCC（International Solid-State Circuits Conference，國際固態電路研討會）上，台積電5篇論文獲選（美國台積電1篇），2篇論文為類比電路領域，記憶體電路設計則有3篇。

業界認為，台積電將領先業界在大會上發表7納米FinFET技術。

揭示迄今最小位元數SRAM在7nm FinFET的應用，驗證0.027μm2 256Mbit SRAM測試晶片在7納米製程下，能大幅提升手機、平板電腦中央處理晶片運算速度，同時滿足低功率需求。

台積電、三星通常以SRAM、DRAM來練兵，先從記憶體下手，當良品率提升到一定程度再導入邏輯產品。

台積電先前預估10納米年底量產、7nm最快2018年第一季生產。

三星在10月初搶先台積電宣布10納米量產，市場近期傳出台積電7納米最快在明年2017就可試產，4月接單。

三星在7nm就引進極紫外光微影設備，並預計2017年年底7nm量產。