三星启动20纳米工艺芯片生产线投资百亿美元
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5纳米制程技术挑战重重成本之高超乎想象作者:莫大康来源:《中国电子报》2016年第12期半导体业自28纳米进步到22/2。
纳米,受193i光刻机所限,必须采用两次图形曝光技术(DP)。
再进一步发展至16门4纳米时,大多采用finFET技术。
如今finFET技术也一代一代升级,加上193i的光学技术延伸,采用SADP、SAQP等,所以未来到10纳米甚至7纳米时,基本上可以使用同样的设备,似乎己无悬念,只是芯片的制造成本会迅速增加。
然而到5纳米时肯定是个坎,因为如果EUV不能准备好,就要被迫采用五次图形曝光技术(FP),这已引起全球业界的关注。
而对于更先进5纳米生产线来说,至今业界尚无关于它的投资估计。
但是根据16/14纳米的经验,以每1000硅片需要1.5亿至1.6亿美元计,推测未来的5纳米制程,因为可能要用到EUV光刻,每台设备需约1亿美元,因此它的投资肯定会大大超过之前。
所以未来建设一条芯片生产线需要100亿美元是完全有可能的。
生产线的量产是个系统工程,需要材料、设备、晶体管结构、EDA工具等与之配套,对于半导体业是个更大的挑战。
新的晶体管型式,加上掩膜、图形、材料、工艺控制及互连等一系列问题,将导致未来半导体业将面临许多的困难。
在近期的会议上,Intel发布的一份报告引起了业界关注,并进一步推动业界开始思考未来先进工艺制程的发展方向。
Intel公司提出的下一代晶体管结构是纳米线FET,这是一种晶体管的一面让栅包围的finFET。
Intel的纳米线FE厂有时被称为环栅FET,并已被国际工艺路线图ITRS定义为可实现5纳米的工艺技术。
如果Intel不是走在前列,也就不可能提供其5纳米进展的讯息。
该报告似乎传递出一个信号,5纳米可能有希望实现,或者已经在其工艺路线图中采用了新的晶体管结构。
在5纳米的竞争中,台积电也不甘落后,其共同执行长Mark Liu近期也表示,已经开始对5纳米的研发,并有望在7纳米之后两年推出。
美国《2022芯片与科学法案》解读及其影响分析中伦律师事务所作者:刘相文王涛蒋孟菲唐露小荷前言北京时间2022年8月9日晚间,美国总统拜登正式签署《202 2芯片与科学法案》(下称“《芯片法案》”)。
该法案整体涉及金额约2800亿美元,包括向半导体行业提供约527亿美元的资金支持,为企业提供价值240亿美元的投资税抵免,鼓励企业在美国研发和制造芯片,并在未来几年提供约2000亿美元的科研经费支持等。
尤其值得关注的是,《芯片法案》限制美国企业支持中国等国家的半导体研发和生产。
《芯片法案》一经颁布,即引起境内外相关行业的广泛关注。
我们现对《芯片法案》的主要内容,尤其是其中与中国相关联的条款进行解读,供中国企业决策者参考。
(“《芯片法案》时间表”)一、《芯片法案》要点解读(一)补贴美国半导体产业《芯片法案》计划设置“美国劳动力和教育基金”,为半导体产业提供527亿美元的补贴,具体如下:上述补贴资助的活动包括:1.在5年内向美国芯片基金分配500亿美元。
该资金必须用于实施商务部的半导体激励措施和《2021财年国防授权法案》授权的研发和劳动力发展计划。
每个财政年度,可将最高2%的资金用于工资和开支、行政管理和监督,且其中每年有500万美元可供监察长(the inspector general)使用。
美国芯片基金可用于以下拨款:(1)激励计划:在5年内分配390亿美元用于实施Sec.990 2授权的计划。
具体而言,于2022财年分配190亿美元,于2023-2026财年每年分配50亿美元。
其中20亿美元用于对汽车行业、军事和其他关键行业至关重要的传统芯片的生产,以促进经济和国家安全利益,60亿美元用于直接贷款和贷款担保产生的支出;(2)商业研发和劳动力发展计划:在5年内拨款110亿美元,用于实施Sec.9902授权的计划,包括国家半导体技术中心、国家先进封装制造计划以及其他Sec.9906授权的研发和劳动力发展计划。
新建芯片工厂英特尔布局未来不少人固有的印象中,“代工厂”一直以来都是依靠规模效应、赚手续费、低技术门槛的存在,可如今,科技圈巨头英特尔却宣布进军芯片代工服务领域,着实让整个科技圈为之一震。
在全球“缺芯”问题愈演愈烈的今天,英特尔对自己乃至整个半导体芯片行业未来会有怎样的影响呢?从缺芯谈起全球半导体“缺芯”问题愈演愈烈,这场由汽车行业开始的风暴一步步传导至手机、电脑等领域,越来越多汽车品牌不得不宣布通过停产环节芯片短缺问题时,手机厂商也纷纷发出移动芯片短缺警告,作为整个消费电子产品领域的上游,高通、英伟达等上游芯片厂商同样表示由于晶圆供给持续吃紧,芯片供应会出现紧张局面。
而经过上百年时间的发展,如今半导体已经成为一个极其复杂的系统行业,它通过全球数十个国家密切的合作,用2000多道复杂的工艺工序,将沙子变成了高端精密的芯片。
整个半导体产业链就像多米诺骨牌一样,推到了其中的任何一环,都必将导致整条产业链的崩塌。
本次全球缺芯问题,从8英寸晶圆产能持续吃紧开始,叠加全球疫情、德州大面积停电、日本福岛地震等众多突发事件,让人们看到了整个半导体产业链的羸弱和危机。
相对于其他芯片企业产业链分工合作模式,拥有架构、硅技术、产品设计、软件、封装/组装/测试、制造的全部领域技术及产业的英特尔,在“缺芯”危机面前表现出更强的抗风险能力,而且在自身芯片“自给自足”的同时,将来目光放到了代工业务领域。
英特尔决定干代工活儿近日,英特尔首席执行官帕特·基辛格在网络直播中宣布,计划斥资200亿美元在美国新建两座晶圆厂,进而大幅提高先进芯片制造能力。
同时,英特尔表示,将向外部客户开放晶圆代工业务。
帕特·基辛格宣布,英特尔将成为代工产能的主要提供商,开启“IDM 2.0”模式。
为了实现这一愿景,英特尔正在建立一个新的独立业务部门,由半导体行业资深人士Randhir Thakur博士领导,他们将直接向帕特·基辛格汇报。
集成电路进入产业发展新阶段●市场规模再创新高,产业继续保持快速增长●技术水平不断提升,国产化能力进一步增强●产业链上下游合作加强,并购重组更加活跃●政策扶植力度加大,行业面临快速发展新局面2013年以来,集成电路行业受国家政策支持力度加大和市场需求形势趋好推动,整体复苏态势强劲,市场规模继续扩大,产销增长加快,效益大幅提升,国内产业实力进一步增强。
产业技术水平不断进步,前端材料和设备的国产化能力得到显著提高,一些设备已经进入到国际大厂的生产线进行量产使用。
为了进一步增强竞争力,产业链上下游企业的合作加强,国内并购重组掀起一轮小高潮。
随着国家新一轮产业扶植政策的逐步推出,地方政府积极推进当地集成电路产业发展,行业正面临快速发展的新局面。
一、产业继续保持快速增长,市场规模再创新高2013年全球经济处于缓慢的复苏过程中,增长乏力。
但受益于移动互联网、物联网、新能源、汽车电子等热点应用的发展,全球半导体市场首次突破3000亿美元大关,销售规模达到3056亿美元,同比增长4.8%。
在党中央、国务院“稳中求进”的经济工作总基调的指引下,2013年中国GDP实现增速7.7%,国民经济整体发展稳健,促消费、扩内需对半导体市场需求拉动作用强劲,2013年中国集成电路市场规模再创新高,增至9166.3亿元,同比增长7.1%。
目前中国已经超越美国,成为全世界最大的消费电子市场。
得益于移动智能设备对移动AP 、触摸屏控制芯片、基带、射频等网络通信类集成电路需求量的增加,网络通信领域成为2013年引领中国集成电路市场增长的首要细分市场,市场份额达25.5%。
受市场需求形势趋好推动,加上国家对集成电路政策支持力度加大,国内集成电路产业销售额达2508.51亿元,同比增长16.2%。
其中设计业808.8亿元,同比增长30.1%;制造业600.86亿元,同比增长19.9%;封测业1098.85亿元,同比增长6.1%。
根据国家统计局统计,2013年中国集成电路产量867.1亿块,同比增长10.4%。
FD
“世界日趋复杂,技术向前发展遇到了越来越多的问题,要更好地应对挑战,就需要差异化解决方案。
”在第六届上海FD-SOI 论坛上,格芯Fab1 厂
总经理兼高级副总裁Thomas Morgenstern 表示,FD-SOI(全耗尽平面晶体管)工艺将是格芯当前战略中心与创新的源泉。
格芯Fab1 厂总经理兼高级副总裁
Thomas Morgenstern
随着格芯在不久前宣布停止开发7 纳米FinFET 工艺,全球主要芯片制造
厂商中,只剩下台积电、三星和英特尔有明确的7 纳米及以下先进工艺路线图,中芯国际有可能继续投入先进工艺,其余厂商技术投入都停在10 纳米以上工艺节点。
对三巨头之外的芯片制造商,在逻辑工艺上,除了改进原有的
体硅工艺,向FD-SOI 方向发展越来越值得考虑。
当然,大多数厂商停止在FinFET 上继续投入并不意味着FD-SOI 工艺将
是一片坦途。
FD-SOI 工艺发展最大的局限仍然是生态不够完善,由于开发最先进工艺越来越难,EDA 厂商、IP 厂商以及其他生态配套厂商不得不将更多。