主流代工廠晶片製造工藝的新進展

2020-10-21

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來源：IC Insights

集成電路產業的發展取決於IC製造商是否有能力繼續為消費者提供更多的性能和功能。

隨著主流CMOS工藝在理論、實踐和經濟方面的限制，降低集成電路的成本(按功能或按性能)比以往任何時候都更加關鍵和具有挑戰性。

IC Insights 2019年版的McClean報告顯示，企業提供的面向邏輯的流程技術比以往任何時候都更加多樣化。

圖1列出了公司目前使用的幾種領先的高級邏輯技術。

主要節點之間的每個過程生成的衍生版本已成為常規事件。

主要晶圓廠的最新工藝進展：

英特爾

其在2018年末發布的第九代處理器代號為「Coffee Lake-S」，有時也被稱為「Coffee Lake Refresh.」。

英特爾表示，這些處理器是新一代產品，但它們似乎更像是對第8代產品的增強。

細節尚不清楚，但這些處理器似乎是在14nm++工藝的增強版上製造的，或者可以認為是14nm++工藝。

英特爾將於2019年推動10nm工藝的大規模生產，首批使用這個工藝的產品將是2018年12月推出的「Sunny Cove」系列處理器。

從目前看來，Sunny Cove架構基本上取代了應該是原本計劃在2019年推出的10納米Cannon Lake架構。

預計到2020年，10nm +衍生工藝將進入批量生產階段。

台積電

台積電的10nm finFET工藝於2016年底投入批量生產，短短兩年間，他們已經從10納米迅速發展至7納米。

在台積電看來，7nm產品將成為繼28nm和16nm之後的又一個長壽命節點。

先進工藝方面，台積電5納米工藝正在開發中，預計將於2019年上半年進入風險試產階段，並於2020年進入量產。

該工藝將使用EUV，但它不會是台積電利用EUV技術的第一個工藝。

根據台積電規劃，他們將在7nm技術的改進版本N7 +工藝的關鍵層（四層）上使用EUV光刻機。

但N5工藝將廣泛使用EUV（最多14層）。

N7 +計劃於2019年第二季度開始批量生產。

三星

在2018年初，三星宣布開始批量生產名為0LPP（low power plus）的第二代10nm工藝。

在2018年晚些時候，三星推出了名為10LPU（low power ultimate）的第三代10nm工藝，從另一個角度實現性能提升。

與台積電不同的是，三星在10nm工藝上使用三重圖案光刻技術，且三星認為其10納米工藝系列（包括8納米衍生產品）的生命周期將會很長。

三星的7nm技術於2018年10月投入風險試產。

與台積電不一樣，三星不再提供採用浸沒式光刻技術的7nm工藝，而是決定直接上馬EUV的。

據了解，三星該將EUV用於7nm的8-10層。

格芯

格芯公司將其22nm FD-SOI工藝視為其主要市場，並與其14nm finFET技術相輔相成。

按照他們的說法，22FDX平台的性能與finFET非常接近，但製造成本與28nm技術相同。

2018年8月，GlobalFoundries宣布將停止7nm開發。

按照他們的說法，做出這個決定一方面是因為先進技術節點的生產成本大幅增加，另一方面是太少的代工客戶計劃使用下一代工藝，因此他們對其戰略進行了重大轉變。

公司也調整了其研發工作，以進一步增強其14nm和12nm finFET工藝及其完全耗盡的SOI技術的競爭力。

SMIC

前中芯國際第一代FinFET 14nm工藝已經進入客戶驗證階段，產品可靠度與良率進一步提升，同時12nm工藝開發也取得突破。

根據媒體報導，中芯國際14nm工藝將在今年上半年投入大規模量產，良品率已高達95％。

五十年來，集成電路技術的生產力和性能有了驚人的提高。

雖然這個行業已經克服了擺在它面前的許多障礙，但這些障礙似乎越來越大。

儘管如此，集成電路設計人員和製造商正在開發的解決方案似乎更具革命性，而非漸進性，以增加晶片的功能。

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2020-09-02

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