最近著名的半导体代工企业格罗方德(简称格芯)公司宣布放弃7nm工艺研发,转而优化14-12nm工艺。格罗方德公司的前身是著名的X86芯片企业AMD公司的芯片工厂,由阿联酋的财团投入巨资入股建立的。格罗方德公司在美国、德国都设有工厂,并于年在中国成都设立晶圆制造项目,该项目设有全球首条22nmFDSOI先进制程的12英寸晶圆制造生产线。
格芯在成都的晶圆制造项目格芯目前最先进的制程为12nm制程,该制程实际上14nm制程的改进版本。格芯的14nm工艺的技术是通过三星技术授权获得的。基于格芯的1Xnm工艺,AMD推出Zen系列处理器,得以在10多年以后首次有了与PC芯片巨头Intel的较量的芯片。AMD因此被市场看好,股价也翻了5倍。虽然这里面有Zen架构设计先进的因素,但是格芯先进制程的功劳也不可忽视。
AMDZen架构RyZEN处理器实际上不仅格芯一家宣布退出7nm工艺研发,世界第四大半导体代工企业联电也宣布退出7nm工艺研发。而且曾经半导体业界的领头羊英特尔已经宣布其10nm工艺(相当于台积电7nm工艺)会在年下半年量产。而且根据英特尔发言人的态度,能否在年下半年量产也是个未知数。也就是说世界半导体前五强制造企业(台积电、英特尔、三星、格芯、联电),已经有2家退出7nm工艺研发,1家迟迟无法实现7nm工艺的量产,就剩两家(台积电、三星)能顺利量产7nm工艺。
台积电先进工艺布局一方面10nm以下工艺更加复杂,目前各大半导体公司在7nm节点都是用的是DUV光刻机多重曝光技术来实现更细线宽的光刻任务的,相对于14nm的三四十的次的曝光工序,7nm的曝光工序可达到多项,这对各大半导体公司的研发和生产都提出了挑战。另一方面,目前如果最先进的EUV光刻机,在光刻胶的曝光技术方面还存在一些问题需要解决,而且EUV光刻机一台一亿美元的单价,很多代工企业根本无法承担这么大的成本。
台积电和三星两大半导体巨头之所以能顺利实现7nm工艺的研发,与他们赶上移动终端市场的爆发性增长的市场大潮有很大关系,这些年移动终端市场爆发性增长,这两大半导体巨头手握最先进的代工制程,自然收获了巨额利润。巨额利润转化为巨额的研发投入,为更先进制程的研发铺平了到了。反过来先进制程又会带来更多的利润。这就形成了良性循环。
中芯国际作为我国半导体代工龙头企业,现在已经顺利突破14nm工艺瓶颈,也准备进入7nm工艺的研发。中芯国际要顺利完成7nm工艺的研发,除了技术人才的引进,也要考虑与市场需求紧密对接,做到研发生产市场的良性闭环。这样才能逐步追赶上国际巨头的脚步,引领中国先进制造业的发展。
中芯国际上海zongb