集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取決于IC制造商是否有能力繼續(xù)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(jīng)濟(jì)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(guān)鍵和具有挑戰(zhàn)性。IC Insights 2019年版的McClean報告顯示,企業(yè)提供的面向邏輯的流程技術(shù)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(lǐng)先的高級邏輯技術(shù)。主要節(jié)點之間的每個過程生成的衍生版本已成為常規(guī)事件。
主要晶圓廠的最新工藝進(jìn)展:
其在2018年末發(fā)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(chǎn)品,但它們似乎更像是對第8代產(chǎn)品的增強(qiáng)。細(xì)節(jié)尚不清楚,但這些處理器似乎是在14nm++工藝的增強(qiáng)版上制造的,或者可以認(rèn)為是14nm++工藝。
英特爾將于2019年推動10nm工藝的大規(guī)模生產(chǎn),首批使用這個工藝的產(chǎn)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(gòu)基本上取代了應(yīng)該是原本計劃在2019年推出的10納米Cannon Lake架構(gòu)。預(yù)計到2020年,10nm +衍生工藝將進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。
臺積電
臺積電的10nm finFET工藝于2016年底投入批量生產(chǎn),短短兩年間,他們已經(jīng)從10納米迅速發(fā)展至7納米。在臺積電看來,7nm產(chǎn)品將成為繼28nm和16nm之后的又一個長壽命節(jié)點。
先進(jìn)工藝方面,臺積電5納米工藝正在開發(fā)中,預(yù)計將于2019年上半年進(jìn)入風(fēng)險試產(chǎn)階段,并于2020年進(jìn)入量產(chǎn)。該工藝將使用EUV,但它不會是臺積電利用EUV技術(shù)的第一個工藝。根據(jù)臺積電規(guī)劃,他們將在7nm技術(shù)的改進(jìn)版本N7 +工藝的關(guān)鍵層(四層)上使用EUV***。但N5工藝將廣泛使用EUV(最多14層)。N7 +計劃于2019年第二季度開始批量生產(chǎn)。
在2018年初,三星宣布開始批量生產(chǎn)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(xiàn)性能提升。與臺積電不同的是,三星在10nm工藝上使用三重圖案光刻技術(shù),且三星認(rèn)為其10納米工藝系列(包括8納米衍生產(chǎn)品)的生命周期將會很長。
三星的7nm技術(shù)于2018年10月投入風(fēng)險試產(chǎn)。與臺積電不一樣,三星不再提供采用浸沒式光刻技術(shù)的7nm工藝,而是決定直接上馬EUV的。據(jù)了解,三星該將EUV用于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,并與其14nm finFET技術(shù)相輔相成。按照他們的說法,22FDX平臺的性能與finFET非常接近,但制造成本與28nm技術(shù)相同。
2018年8月,GlobalFoundries宣布將停止7nm開發(fā)。按照他們的說法,做出這個決定一方面是因為先進(jìn)技術(shù)節(jié)點的生產(chǎn)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(zhàn)略進(jìn)行了重大轉(zhuǎn)變。公司也調(diào)整了其研發(fā)工作,以進(jìn)一步增強(qiáng)其14nm和12nm finFET工藝及其完全耗盡的SOI技術(shù)的競爭力。
SMIC
前中芯國際第一代FinFET 14nm工藝已經(jīng)進(jìn)入客戶驗證階段,產(chǎn)品可靠度與良率進(jìn)一步提升,同時12nm工藝開發(fā)也取得突破。 根據(jù)媒體報道,中芯國際14nm工藝將在今年上半年投入大規(guī)模量產(chǎn),良品率已高達(dá)95%。
五十年來,集成電路技術(shù)的生產(chǎn)力和性能有了驚人的提高。雖然這個行業(yè)已經(jīng)克服了擺在它面前的許多障礙,但這些障礙似乎越來越大。盡管如此,集成電路設(shè)計人員和制造商正在開發(fā)的解決方案似乎更具革命性,而非漸進(jìn)性,以增加芯片的功能。
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原文標(biāo)題:行業(yè) | 主流代工廠芯片制造工藝的新進(jìn)展
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