2019年01月08日 | 全球晶圆大厂：先进制程的较量出现分化

2018年，对中国的集成电路而言，是不平静、也是不平凡的一年。有中美贸易战爆发的震惊和思考，也有AI和5G等推进的振奋和憧憬；有芯片业的紧迫和焦灼，也有社会力量和资本的关注和热捧……告别2018，迎来2019，集微网特推出「盘点2018」和「展望2019」两大系列专题，将围绕技术、投资、产业（包含台湾IC）等多个维度展开。

集微网消息（文/Oliver）摩尔定律正在逐渐放缓，想要遵循摩尔定律就需要投入越来越高的成本，这也使得愿意向12nm以下前进的客户越来越少。

从目前来看，采用12nm节点以下技术的主要客户还集中在智能手机等少数领域，各大晶圆厂在先进制程上的布局都有所变化。集微网将介绍2018年以来各大晶圆厂先进制程的进展，以及对于未来的展望。

台积电：7nm占比稳步提升，5nm将试产

在7nm技术路线的选择上，全球最大芯片代工企业台积电务实地在第一代放弃EUV（极紫外光刻），同时上马整合扇出封装技术提升可靠度，最终使得自己的进度超越三星，从而赢下包括华为、AMD、苹果等一众关键客户。

2018年4月，台积电表示，该公司将开始生产7nm处理器。6月，根据供应链消息，台积电着手将其7nm制程工艺扩大到大规模生产，从而能够满足客户对其需求。

台积电第三季度财报显示，7nm制程营收已占晶圆销售金额的11%。在7nm制程营收上扬的同时，台积电的第二代7nm工艺(CLNFF+/N7+)也在下半年成功流片，相较于第一代7nm DUV，第二代7nm EUV能将晶体管密度提升20％，同等频率下功耗可降低6-12％。

台积电总裁魏哲家表示，采用EUV 设备的第二代7nm产品进度依预期会在2019年量产，客户大量采用预估则落在2020 年。

另外，在台积电积极发展的第2代采用EUV技术的7nm制程开始进行投片同时，最新一代全程采用EUV 技术的5 nm制程将于2019 年的四月进行风险试产。

三星：7nm姗姗来迟，5nm提上日程

2018年10月，三星宣布7nm LPP（Low Power Plus）制程已进入量产阶段，并在工艺中成功应用极紫外光（EUV）微影技术。

三星电子的7nm LPP工艺相比上一代10nm FinFET的面积减少了40%，性能提升20%，耗电减少50%，消耗的掩膜也减少了20%。

目前，高通新一代的5G基带会采用三星的7nm LPP工艺。12月， IBM也宣布 POWER处理器和LinuxONE系统的处理器等，未来都将采用三星的7nm LPP工艺。

另一方面，2019年，三星计划将风险性试产的5nm和4nm，同样也会采用EUV技术。而首度导入闸极全环(GAA)晶体管的3nm工艺预计将在2020年风险试产。

英特尔： 14nm产能不够，10nm继续推迟

英特尔自2014年进入14nm制程时代，先进制程推进便原地踏步，原预定2016年中登场的10nm放量时程一再延迟。

一方面，进入2018年，英特尔在处理器路线图上遭遇了难题，核心问题在于10nm工艺难产，10nm Cannon Lake处理器预计于2019年第4季才会上市，英特尔不得不继续使用14nm工艺再撑一年。

尽管英特尔曾表示自己的10nm在工艺上远超友商台积电和三星的7nm，但实际拿出的基于Cannon Lake的 Core i3-8121U连核显都没有，同频性能和能耗比甚至不如目前的14nm。

另一方面，2018年9月，宏碁在内的多家客户共同表示，英特尔14nm的产品供货不足，据报道，其产能缺口一度接近50%。英特尔甚至还将一部分基础芯片交由台积电代工，同时产能扩增也在匆忙进行。

除了2019年将面世的10nm，英特尔还暗示7nm产品可能比预期的更早，即在10nm制程的4年后上市。

英特尔指出，7nm开发是由一个独立的团队的独立作业，更表示该团队已经从10nm经验中汲取了大量经验，并制造出更高的晶体管密度，功率和性能以及进度可预测性，10nm处理器的递延并没有阻碍其7nm处理器的发展。

联电：赚钱第一！停止12nm以下先进制程研发

2018年8月，台积电正在琢磨第二代7nm工艺，而同为台湾晶圆代工厂的联电在这时却宣布将停止12nm以下先进工艺的研发，在晶圆代工市场上不再拼技术，更看重投资回报率，赚钱第一。

2017年联电的14nm成功量产，短短一年后就决定不再投资12nm以下的先进制程，究竟是为什么呢？

据分析，过去的联电由于过度的投资先进制程，导致每次生产时产能利用率必须达到9成以上，才能盈利，而这样的营收方式显然不能长久，于是联电转变布局，选择把“钱用在正确的地方”。

不过，根据联电所述，他们未来还会投资研发14nm及改良版的12nm工艺，不过更先进的7nm及未来的5nm等工艺不会再大规模投资了。

格芯：差异化才是出路，7nm不搞了

2018年年初，格芯放话将于年底开始量产7纳米芯片，首位客户为AMD。同时还表示准备在生产线内引进用于先进制程的EUV设备。

然而8月29日，格芯突然宣布将搁置7nm FinFET项目，并调整相应研发团队来支持强化的产品组合方案，转攻ASIC市场，建立了独立于晶圆代工业务外的ASIC业务全资子公司。

格芯表示，微缩的速度正在逐渐放缓，先进节点的吸引力正在减小，格芯将会相应地优化开发资源，让14/12nm FinFET制程能够被更多的客户所使用，同时还提供包括射频、嵌入式存储器和低功耗等一系列创新IP及功能，更好的实现差异化。

中芯国际：28nm HKC持续上量，14nm呼之欲出

中芯国际的28nm在2017 年的收入占比中超预期达标，梁梦松博士出任联合CEO后，带来了雄厚的技术水平和先进的管理模式，加强了研发队伍的建设，调整更新了14nm FinFET规划，将3D FinFET 工艺锁定在高性能运算、低功耗芯片应用上。

2018年3月，中芯国际预计， 14 nm将比原计划提前半年投产。5月份，中芯国际向ASML订购新型EUV光刻机，这台机器价值1.2亿美元，预期将于2019年年初交付。另外，中芯国际预计其14nm工艺也将在2019年上半年量产，不知这台EUV届时是否会投入14nm的生产当中。

8月9日，中芯国际在第二季的财报会议上表示，14nm FinFET技术开发上获得重大进展，第一代FinFET技术研发已进入客户导入阶段。28nm HKC持续上量，同时28nm HKC+技术的开发工作也已完成。

华力微电子：28nm进入量产，14nm只是时间问题

中芯国际之外，华虹集团旗下的上海华力半导体也是国内重要的晶圆代工厂。2018年10月18日，华力二期工程正式投产，该项目总投资387亿元，12英寸月产能可达4万片晶圆，工艺等级涵盖28到14nm。

根据《解放日报》的消息，该项目建成后，华虹集团的集成电路制造能力将覆盖0.5微米到14纳米各工艺技术平台，制造规模进入全球前五位，工艺技术进入全球第一梯队。

12月11日，上海华力与联发科技共同宣布，在两家公司的互相信任及持续努力下，基于上海华力28nm低功耗工艺平台的一颗无线通讯数据处理芯片成功进入量产阶段。

华虹集团董事长张素心表示，公司目前28nm工艺产品良率达到93-98%，2020年将具备14nm FinFET产品生产能力。

随着摩尔定律的放缓，制程的缩小越来越困难，只有像台积电和三星这样的老牌劲旅才有实力跟精力去继续拓展。虽然市面上目前最新的只有7nm的制程，但是5nm、3nm量产已经被提上了日程，更有科学家已经实现了1nm级别的工艺，究竟半导体工艺的极限在哪里，而摩尔定律是否会被终结，这些只有留给时间去证明了！