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迎接7nm时代 英特尔、台积电等巨头们都做了什么?

导读: 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%。

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 纳米制程的试验工厂。该实验工厂将会测试 7 纳米晶片生产制程。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,7纳米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7纳米的处理器不太可能在6到7年内问世。

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 10纳米,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:22纳米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22纳米FD-SOI平台后,在去年9月进一步发表新的12纳米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7纳米FinFET的应用,验证0.027μm2 256 Mbit 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、7纳米最快 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7纳米就引进极紫外光微影设备,并预计2017年年底7奈米量产。

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