世界半導體市場展望
半導體工藝的微細化是摩爾定律發(fā)展的標志,它從1970年的10mm(微米)邁進到1980年的3mm,1990年的0.5mm,2000年的0.13mm,2005年開始跨入nm(納米)時代,達到90nm,2010年躍進到32nm~45nm。世界純代工企業(yè)走在微細化工藝的最前頭,據(jù)IC Insights公司的最新報告,世界首位代工公司臺積電2014年的銷售中,釆用了≤45nm工藝的占60%,第二大代工公司GlobalFoundries也占到了57%,比重相近,2014年,≤28nm工藝將成為主流,代工業(yè)中使用這類技術的器件銷售額比2013年可大幅上揚72%,達到51億美元,占代工銷售總值的29%,而采用 >28nm工藝的器件所占比重雖仍占71%,但其銷售額僅略增4%(表2)。據(jù)報道,我國中芯國際公司于2012年初開始采用45nm工藝,比臺積電晚了3年,2014年采用≤45nm工藝生產(chǎn)的器件僅占公司銷售額的15%。另據(jù)中芯國際CEO邱慈云透露,目前公司正在做北京12英寸新廠的設備移入工作,預計明年第4季度將有1萬片28nm的晶圓產(chǎn)能,上海也有部分28nm的試驗線產(chǎn)能。同時,中芯國際還在進行14nm工藝的研發(fā),預計在2016年到2017年間可實現(xiàn)工藝的開發(fā)。
《日經(jīng)電子》曾預測,半導體微細化在2015~2020年間將從22nm發(fā)展到16nm。從現(xiàn)有信息看,微細化將繼續(xù)前進,有報道說,F(xiàn)inFET(鰭式場效晶體管)的生產(chǎn)工藝可以邁進到7nm,甚至5nm,當然要采用新的材料。再看各公司的實際情況,2013年Intel公司投入130億美元,堅持按摩爾定律前進,已開發(fā)出14nm 技術,領先其他公司3年,還正著手轉向450 mm晶圓生產(chǎn),2014年推出全球首款14nm處理器Core M,并宣布不采用EUV(遠紫外)光刻技術走向7nm芯片之道。IBM半導體部門已出售給了GlobalFoundries公司,但也有報道曾說該公司今后5年內對半導體將投資30億美元,研發(fā)7nm以下的新工藝和取代硅的新材料。臺積電2015年投資將擴大到100億美元以上,準備量產(chǎn)16nm FinFET,并計劃2016年使10nm工藝實用化。聯(lián)華電子將在2014年底試產(chǎn)14nm工藝產(chǎn)品。
三星公司投資103億美元,重點將放在DRAM尤其是NAND閃存的開發(fā)上,2014年已展示了14nm的FinFET處理器。一般說,NAND閃存的微細化快于DRAM,今天前者已跨入10nm時代(10~12nm)而后者還停留在20nm工藝上,兩者今后還都將向3D發(fā)展,三星已于去年發(fā)表了3D結構的NAND閃存――3位/單元的128G產(chǎn)品“V-NAND”。IC Insights公司給出了一個大致的發(fā)展藍圖(表3),更值的一提的是,美國斯坦福大學生物系的技術人員已試制出模擬人腦的芯片――“Neurogrid”,據(jù)介紹,其運行速度比普通PC高出9000倍,而耗電量卻遠低于PC,可用于人型機器人及假肢控制等。
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