盤點2018全球晶圓大廠:先進制程的較量出現(xiàn)分化

時間:2019-01-08

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:2018年,對中國的集成電路而言,是不平靜、也是不平凡的一年。有中美貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā)的震驚和思考,也有AI和5G等推進的振奮和憧憬;有芯片業(yè)的緊迫和焦灼,也有社會力量和資本的關(guān)注和熱捧!

2018年,對中國的集成電路而言,是不平靜、也是不平凡的一年。有中美貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā)的震驚和思考,也有AI和5G等推進的振奮和憧憬;有芯片業(yè)的緊迫和焦灼,也有社會力量和資本的關(guān)注和熱捧!

摩爾定律正在逐漸放緩,想要遵循摩爾定律就需要投入越來越高的成本,這也使得愿意向12nm以下前進的客戶越來越少。

從目前來看,采用12nm節(jié)點以下技術(shù)的主要客戶還集中在智能手機等少數(shù)領(lǐng)域,各大晶圓廠在先進制程上的布局都有所變化。集微網(wǎng)將介紹2018年以來各大晶圓廠先進制程的進展,以及對于未來的展望。

臺積電:7nm占比穩(wěn)步提升,5nm將試產(chǎn)

在7nm技術(shù)路線的選擇上,全球最大芯片代工企業(yè)臺積電務(wù)實地在第一代放棄EUV(極紫外光刻),同時上馬整合扇出封裝技術(shù)提升可靠度,最終使得自己的進度超越三星,從而贏下包括華為、AMD、蘋果等一眾關(guān)鍵客戶。

2018年4月,臺積電表示,該公司將開始生產(chǎn)7nm處理器。6月,根據(jù)供應(yīng)鏈消息,臺積電著手將其7nm制程工藝擴大到大規(guī)模生產(chǎn),從而能夠滿足客戶對其需求。

臺積電第三季度財報顯示,7nm制程營收已占晶圓銷售金額的11%。在7nm制程營收上揚的同時,臺積電的第二代7nm工藝(CLNFF+/N7+)也在下半年成功流片,相較于第一代7nmDUV,第二代7nmEUV能將晶體管密度提升20%,同等頻率下功耗可降低6-12%。

臺積電總裁魏哲家表示,采用EUV設(shè)備的第二代7nm產(chǎn)品進度依預(yù)期會在2019年量產(chǎn),客戶大量采用預(yù)估則落在2020年。

另外,在臺積電積極發(fā)展的第2代采用EUV技術(shù)的7nm制程開始進行投片同時,最新一代全程采用EUV技術(shù)的5nm制程將于2019年的四月進行風(fēng)險試產(chǎn)。

三星:7nm姍姍來遲,5nm提上日程

2018年10月,三星宣布7nmLPP(LowPowerPlus)制程已進入量產(chǎn)階段,并在工藝中成功應(yīng)用極紫外光(EUV)微影技術(shù)。

三星電子的7nmLPP工藝相比上一代10nmFinFET的面積減少了40%,性能提升20%,耗電減少50%,消耗的掩膜也減少了20%。

目前,高通新一代的5G基帶會采用三星的7nmLPP工藝。12月,IBM也宣布POWER處理器和LinuxONE系統(tǒng)的處理器等,未來都將采用三星的7nmLPP工藝。

另一方面,2019年,三星計劃將風(fēng)險性試產(chǎn)的5nm和4nm,同樣也會采用EUV技術(shù)。而首度導(dǎo)入閘極全環(huán)(GAA)晶體管的3nm工藝預(yù)計將在2020年風(fēng)險試產(chǎn)。

電子,晶圓

英特爾:14nm產(chǎn)能不夠,10nm繼續(xù)推遲

英特爾自2014年進入14nm制程時代,先進制程推進便原地踏步,原預(yù)定2016年中登場的10nm放量時程一再延遲。

一方面,進入2018年,英特爾在處理器路線圖上遭遇了難題,核心問題在于10nm工藝難產(chǎn),10nmCannonLake處理器預(yù)計于2019年第4季才會上市,英特爾不得不繼續(xù)使用14nm工藝再撐一年。

盡管英特爾曾表示自己的10nm在工藝上遠超友商臺積電和三星的7nm,但實際拿出的基于CannonLake的Corei3-8121U連核顯都沒有,同頻性能和能耗比甚至不如目前的14nm。

另一方面,2018年9月,宏碁在內(nèi)的多家客戶共同表示,英特爾14nm的產(chǎn)品供貨不足,據(jù)報道,其產(chǎn)能缺口一度接近50%。英特爾甚至還將一部分基礎(chǔ)芯片交由臺積電代工,同時產(chǎn)能擴增也在匆忙進行。

除了2019年將面世的10nm,英特爾還暗示7nm產(chǎn)品可能比預(yù)期的更早,即在10nm制程的4年后上市。

英特爾指出,7nm開發(fā)是由一個獨立的團隊的獨立作業(yè),更表示該團隊已經(jīng)從10nm經(jīng)驗中汲取了大量經(jīng)驗,并制造出更高的晶體管密度,功率和性能以及進度可預(yù)測性,10nm處理器的遞延并沒有阻礙其7nm處理器的發(fā)展。

聯(lián)電:賺錢第一!停止12nm以下先進制程研發(fā)

2018年8月,臺積電正在琢磨第二代7nm工藝,而同為臺灣晶圓代工廠的聯(lián)電在這時卻宣布將停止12nm以下先進工藝的研發(fā),在晶圓代工市場上不再拼技術(shù),更看重投資回報率,賺錢第一。

2017年聯(lián)電的14nm成功量產(chǎn),短短一年后就決定不再投資12nm以下的先進制程,究竟是為什么呢?

據(jù)分析,過去的聯(lián)電由于過度的投資先進制程,導(dǎo)致每次生產(chǎn)時產(chǎn)能利用率必須達到9成以上,才能盈利,而這樣的營收方式顯然不能長久,于是聯(lián)電轉(zhuǎn)變布局,選擇把“錢用在正確的地方”。

不過,根據(jù)聯(lián)電所述,他們未來還會投資研發(fā)14nm及改良版的12nm工藝,不過更先進的7nm及未來的5nm等工藝不會再大規(guī)模投資了。

格芯:差異化才是出路,7nm不搞了

2018年年初,格芯放話將于年底開始量產(chǎn)7納米芯片,首位客戶為AMD。同時還表示準備在生產(chǎn)線內(nèi)引進用于先進制程的EUV設(shè)備。

然而8月29日,格芯突然宣布將擱置7nmFinFET項目,并調(diào)整相應(yīng)研發(fā)團隊來支持強化的產(chǎn)品組合方案,轉(zhuǎn)攻ASIC市場,建立了獨立于晶圓代工業(yè)務(wù)外的ASIC業(yè)務(wù)全資子公司。

格芯表示,微縮的速度正在逐漸放緩,先進節(jié)點的吸引力正在減小,格芯將會相應(yīng)地優(yōu)化開發(fā)資源,讓14/12nmFinFET制程能夠被更多的客戶所使用,同時還提供包括射頻、嵌入式存儲器和低功耗等一系列創(chuàng)新IP及功能,更好的實現(xiàn)差異化。

中芯國際:28nmHKC持續(xù)上量,14nm呼之欲出

中芯國際的28nm在2017年的收入占比中超預(yù)期達標,梁夢松博士出任聯(lián)合CEO后,帶來了雄厚的技術(shù)水平和先進的管理模式,加強了研發(fā)隊伍的建設(shè),調(diào)整更新了14nmFinFET規(guī)劃,將3DFinFET工藝鎖定在高性能運算、低功耗芯片應(yīng)用上。

2018年3月,中芯國際預(yù)計,14nm將比原計劃提前半年投產(chǎn)。5月份,中芯國際向ASML訂購新型EUV光刻機,這臺機器價值1.2億美元,預(yù)期將于2019年年初交付。另外,中芯國際預(yù)計其14nm工藝也將在2019年上半年量產(chǎn),不知這臺EUV屆時是否會投入14nm的生產(chǎn)當中。

8月9日,中芯國際在第二季的財報會議上表示,14nmFinFET技術(shù)開發(fā)上獲得重大進展,第一代FinFET技術(shù)研發(fā)已進入客戶導(dǎo)入階段。28nmHKC持續(xù)上量,同時28nmHKC+技術(shù)的開發(fā)工作也已完成。

華力微電子:28nm進入量產(chǎn),14nm只是時間問題

中芯國際之外,華虹集團旗下的上海華力半導(dǎo)體也是國內(nèi)重要的晶圓代工廠。2018年10月18日,華力二期工程正式投產(chǎn),該項目總投資387億元,12英寸月產(chǎn)能可達4萬片晶圓,工藝等級涵蓋28到14nm。

根據(jù)《解放日報》的消息,該項目建成后,華虹集團的集成電路制造能力將覆蓋0.5微米到14納米各工藝技術(shù)平臺,制造規(guī)模進入全球前五位,工藝技術(shù)進入全球第一梯隊。

12月11日,上海華力與聯(lián)發(fā)科技共同宣布,在兩家公司的互相信任及持續(xù)努力下,基于上海華力28nm低功耗工藝平臺的一顆無線通訊數(shù)據(jù)處理芯片成功進入量產(chǎn)階段。

華虹集團董事長張素心表示,公司目前28nm工藝產(chǎn)品良率達到93-98%,2020年將具備14nmFinFET產(chǎn)品生產(chǎn)能力。

隨著摩爾定律的放緩,制程的縮小越來越困難,只有像臺積電和三星這樣的老牌勁旅才有實力跟精力去繼續(xù)拓展。雖然市面上目前最新的只有7nm的制程,但是5nm、3nm量產(chǎn)已經(jīng)被提上了日程,更有科學(xué)家已經(jīng)實現(xiàn)了1nm級別的工藝,究竟半導(dǎo)體工藝的極限在哪里,而摩爾定律是否會被終結(jié),這些只有留給時間去證明了!

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