Intel良率也不行,为何三大晶圆厂都困在10nm?

发布时间:2017-03-03  

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来源:内容来自钜亨网,谢谢。

根据Barrons.com 报导,英特尔10 纳米制程也遇良率不佳问题,原本预期今年下半年可望进入量产,时程恐再往后延2-3 个月,影响今年出货动能。

我们之前报道也指出,台积电、三星两家的10nm工艺良率都不如预期,量产面临尴尬境地,甚至影响到了未来新工艺的研发。为什么三大晶圆厂都困在10nm?

10nm引起全行业恐慌

台积电、三星的10nm工艺量产已经进入倒计时阶段,苹果A11/A10X、华为麒麟970、高通骁龙835、联发科Helio X30等一众新旗舰芯片也都在翘首以盼。

根据规划,苹果新一代iPad处理器A10X将由台积电在2017年3月率先量产,第二季度则会继续量产iPhone 8的处理器A11,其他几款也都安排在明年上半年。

但据台湾媒体最新消息,台积电、三星两家的10nm工艺良率都不如预期,量产面临尴尬境地,甚至影响到了未来新工艺的研发。

最近五个工艺世代,台积电一直是资深研发总监吴显扬(16/7nm)和曹敏(20/10nm)轮流领军,但未来的5nm交给了今年3月才加入台积电研发部门的前高通资深工艺总监Geoffrey Yeap。

台积电计划2020年量产5nm,而届时Intel也有望上马7nm,为了胜过对手台积电将上马很多新技术,包括光学/紫外线光刻、锗/三五族材料代替硅等等。

三星方面,据称其10nm良率甚至还不如台积电,导致和高通的关系十分紧张。

高通之前因为不满台积电的进度而投奔三星,14nm上合作还算愉快,于是在10nm上继续,预计7nm才会回到台积电,结果三星10nm也不顺,导致高通明年的多颗芯片都不得不返回14nm,比如骁龙660。

为什么10nm举步维艰?

首先简单解释下为何10nm良率会很麻烦。

目前的光刻是193nm沉浸式技术,当你要处理28nm以下尺度的图形时,你会发现在衍射作用下,图形已经不是你想象的图形了。方的变成圆的,拐角变形严重,短直线变成椭圆。这时的解决办法是二重曝光,把版图中同一层次较复杂的图形分解成两个层次较简单图形的组合,用两层光罩分两次完成。随着工艺的进一步进化,二重曝光也不够用了,需要三重,四重曝光,intel甚至用到6重。一个正常的65nm工艺,需要20多层层光罩很正常,但是到了14nm,由于要使用多重曝光,光罩数可能要增加到80。这样繁琐的做法,带来巨大的良率问题也毫不为奇。

总之,新工艺总会有良率问题,更不要说这么尖端的工艺了。正常情况是刚上线的尖端工艺良率只有60%左右,如果低于这个,就有仓促上线的嫌疑了。这次台积电是否很赶,一定要比三星快?

但是从现状看,相信193nm的光刻技术已经走到尽头了,靠多重曝光技术苟延残喘,良率出问题不可避免。解决的希望在于EUV光刻(不过EUV又能坚持多久呢,两个节点,7nm和5nm,行不行?再后面呢)。

苹果也是狡猾啊,年初用A10X打头阵,这两年年IPAD市场地位下降,初期备货有限,即使年初良率低导致产能出问题,影响也能承受。倒是三星,note7出问题后,肯定在憋S8的大招。台积电出的问题他家多半也逃不脱,也会有产能问题。到明年4月份要备2000万台S8的货,可以想象三星半导体员工的爆肝惨状了。

同样受影响还会有高通的骁龙835,也许会比计划慢一个季度。

华为要等到明年三季度中才会量产计划中的麒麟970,到时问题估计会缓解。

那么总结起来,不要相信台积电和三星的先进工艺roadmap。

苹果可以等新工艺上线半年后再量产iphone用的SOC(2014年12月台积电的16nm FinFET上线,2015年1月三星14nm FinFET上线,苹果等到2015年六月台积电16nmFinFET+上线才分别用16nm FinFET+和14nm FinFET量产A9,等了6个月,14nm的表现还不理想),华为这种谈判能力有限的要等三个季度以上比较合适。像高通和三星手机这样把量产节点定在新工艺上线3个月的,就要赌命了。

猜想2:台积电的roadmap是否不老实,16nm就出现了第一代工艺出问题,六个月后出二代才算过关的情况,是否是看三星进度超前了,所以先扔出来占位置,然后逐渐夯实?那他家的roadmap还有何意义?

猜想3:如果三星这次10nm没有出同样问题,是否说明三星技术上更胜一筹?在14/16nm节点上,三星和台积电同时量产,后来证明三星的14nm 1.0版能用但是效能不佳(不如台积电的16nm2.0),台积电的16nm1.0版(效能太差以至于)不能用。台积电实际上已经输了一阵,只是靠上驷(16nm2.0)对中驷(14nm1.0)才搞赢A9的大战,三星半导体看似输了A9(双版本)的大战,但是2015年4月的Exynos7420那一战他已经帮助自家兄弟三星手机赢了。

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