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IC制造打響7納米爭奪戰

業界普遍認為10nm是一個過渡性的工藝節點,因此對下一代7nm的爭奪就變得激烈起來。目前,臺積電、三星、英特爾、格羅方德均發布了雄心勃勃的開發計劃,7nm正成為全球一線半導體廠商對市場主導權爭奪的焦點。

一線廠商競逐7納米工藝

目前,全球一線半導體廠商,包括IDM大廠英特爾與三星,以及Foundry代工廠臺積電與格羅方德在最新發布的技術路線圖中,均把7nm工藝的開發作為重點。

臺積電在日前舉行的年度技術研討會上推出4大工藝平臺,包括移動、高速運算、車載與物聯網。臺積電共同執行長暨總經理魏哲家表示,10nm工藝已實現大規模量產,7nm工藝也已經有12個產品設計定案(Tape Out),預計2018 年開始實現量產。

積極搶進代工制造領域的三星公司在7nm工藝的開發上也十分激進。三星市場高級總監 Kelvin Low表示,希望在未來3年內,也就是2017年至2020年之間,將三星的工藝技術一步步向前推進,計劃在2017年年底之前試產8nm工藝(10nm的改進型)技術,2018年量產7nm,2019年以后則陸續研發6nm及5nm工藝。

格羅方德由于直接跳過了對10nm工藝的開發,因此對7nm是重點壓注。近日,格羅方德宣布推出7nm FinFET工藝,預計于2018年上半年試產,并將于2018年下半年實現量產。格羅方德CMOS業務部高級副總裁Gregg Bartlett表示:“我們的7nm技術正在按計劃進行開發。格羅方德在2018年計劃出廠的多樣化產品對客戶有著強大吸引力。格羅方德還在積極開發下一代5nm及其后續技術。”

相對于臺積電、三星,以及格羅方德,英特爾在7nm工藝的演進上相對保守。英特爾在一次針對投資者的說明會中表示,他們將會在2020年量產7nm工藝處理器,如果發展不順利也有可能延后到 2021 年正式量產。這個時間點相對競爭對手臺積電、格羅方德、三星大約晚了2年左右。但英特爾表示,因為半導體工藝的標準有所不同,有夸大的地方存在。就14nm、10nm等在工藝技術上的先進性,英特爾宣稱它要勝過競爭對手。

總結可以發現,一線半導體廠商均在致力于推進先進工藝,特別是對7nm的爭奪成為競爭焦點,大多廠商7nm的量產時程落在了2018年。

臺積電略勝一籌?

2015年以來,全球半導體廠商之間的大型收購整并不斷發生,其中2016年全球排名前25強的半導體廠商合計營收較2015年增加了10.5%,占當年半導體市場規模的74.9%。這意味著全球半導體市場,進一步向大企業集中。在這種形勢下,對大客戶的爭奪將變得更加激烈。這正是臺積電、格羅方德以及意圖強化代工業務的三星公司,在推進先進工藝上特別積極的主要原因。對大客戶的掌握程度成為檢驗各家半導體廠商對先進工藝開發、優勝程度的重要標準。

近日,有消息稱,高通下一代處理器驍龍845/840已委托臺積電生產7nm芯片,導致三星開發上述工藝的時間表不得不延后。如果消息屬實,將是臺積電對三星的一次勝利,可能阻礙近期三星擴張晶圓代工版圖的努力。

臺積電曾與三星競爭高通的驍龍835訂單(10nm工藝),最終敗下陣來。如今加速發展7nm工藝,奪回高通訂單。高通下一代驍龍芯片體積較上一代更小,性能則相較上一代提升25%至30%,高通選擇重回臺積電,也代表臺積電在晶圓代工制程技術上領先三星。

據悉,目前導入臺積電7nm工藝的芯片設計公司很多,除高通外,其他還包括蘋果、nVIDIA、AMD、海思、聯發科、賽靈思等,幾乎涵蓋全球多數重量級IC設計公司。

中芯國際也將投入7nm研發

中國大陸在半導體制造上與國際先進水平尚存一定差距。但是日前有媒體報道,稱中芯國際原CEO邱慈云表示,中芯國際將積極追趕先進水平,2017 年也將投入7nm制程研發,有能力做到行業領先的工藝制程。

目前中芯國際與華力微的主要精力放在沖刺28nm與14nm工藝。自2016年以來,在國家集成電路產業發展投資基金與地方基金的支持下,國內最大的兩家晶圓代工廠中芯國際和華力微開始大舉擴張產能。

中芯國際宣布將在上海投資興建新一座月產能7萬片的12英寸廠,在深圳建設1座月產能4萬片的12英寸廠。華力微也啟動了二期建設項目,投資建設1座月產能4萬片的12英寸廠。興建12英寸廠自然以先進工藝為前導。根據中芯國際與華力微的規劃,兩者均計劃先期發展28nm工藝,進而向14nm推進。中芯國際已于2015年宣布28nm進入量產;華力微亦將于2017年進入28nm量產。

此外,2015年中芯國際和華為、高通、IMEC共同簽下合作協議,合作研發14nm工藝。中芯國際希望在2020年以前能有自己的14nm工廠。

“中國做大做強半導體產業,必須在先進工藝上取得突破。光刻工藝尺寸縮小是半導體產業的主要推動力之一。”半導體專家莫大康告訴記者。

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