物联网推动全球半导体业持续强劲增长.doc

全球半导体业自2010年增长32.5%之后，一直小幅徘徊。业界较为一致的观点是，半导体产业已趋成熟，很难再有两位数以上的增长。然而据WSTS公布的数据，2014年全球半导体业增长达9.9%，达到3358亿美元，连续两年刷新历史最高纪录，让业界始料未及。2014年增幅最大的是美洲，增长12.7%;其次是亚太地区，增长11.4%;第三是欧洲，增长7.4%。存储器是半导体产业的风向标。从SIA公布的2014年销售额可观的产品看，存储器产品的销售额2014年总计增长18.2%，达到792亿美元。其中增长率最高的产品是DRAM，较上年增长34.7%。另外，功率晶体管增长16.1%，达到119亿美元;分立器件增长10.8%，达到202亿美元;模拟器件增长10.6%，达到444亿美元。定律还能走多远?主流观点是产业呈现转折点时，每个晶体管的成本不下降，反而上升。英特尔对于产业的贡献主要有3个方面：一是90纳米制程时的SiGe形变硅技术，二是45纳米制程的高k金属栅(HKMG)技术，三是22纳米制程时的3DfinFET技术。众所周知，推动尺寸缩小的根本原因是进到下一代工艺制程节点时，它们的晶体管制造成本能持续减少近50%(在功耗几乎不变的条件下)。但是当尺寸缩小到28纳米时出现了不同声音，业界的主流观点认为产业开始呈现转折点，由此每个晶体管的成本没有下降，反而上升。由于工艺制程及芯片制造商的不同，对于28纳米时晶体管成本上升的看法并非一致，如英特尔就认为晶体管成本仍能持续地下降。但是定律还能走多远的问题已经提上议程。到目前为止，由于EUV光刻设备的一再推迟，业界尽可能地把193纳米浸液式光刻技术发挥至极限。至20纳米制程时，传统的光学光刻已达极限，必须采用两次图形曝光技术的辅助，导致光刻制造成本急速上升。原本以为至14纳米制程节点时，光学方法的尺寸缩小将达尽头，但是业界没有丧失信心而越过了它。如今来看，产业界越过10纳米已无大的障碍，至多增至3次，甚至4次图形曝光技术。英特尔的YanBorodovsky提出报告认为，采用图形间距的分隔技术(多次图形曝光技术)可能延伸摩尔定律至5纳米，并认为英特尔在图形尺寸缩小方面已能弥补光刻成本的增加。另外，在2015年SPIE先进光刻技术年会上，ASML称台积电已在它的NXE3300BEUV光刻设备上单天曝光超过1000个硅片。这预示着EUV光刻机有可能很快步入量产应用，即光源功率超过90瓦在24小时内曝光超过1022硅片。虽然EUV光刻技术在不断进步，但是仍有光源、光刻胶及掩膜等问题。三大巨头工艺制程竞赛升级英特尔、三星及台积电在工艺制程竞赛中呈现势均力敌状态。纵观全球三大巨头，英特尔、三星及台积电在尺寸缩小竞赛中不干示弱。应该承认英特尔自22纳米finFET开始暂时领先，目前它已是14纳米的第二代finFET技术。台积电则是走了一步独特的险棋，它由20纳米制程先过渡到16纳米制程，然后一步跃至10纳米。目前关键在于它的16纳米finFET制程成本能否具有优势。根据业界消息，台积电的中科晶圆厂在2018年年底月产能将达到9万片，采用10纳米节点或更先进工艺技术。三星让业界刮目相看，出人意料地提前过了14纳米finFET关。在今年ISSCC会上，三星已抢在英特尔之前，展示了全球首次的10纳米finFET制程。三星今年还推出了14纳米的Exynos7420处理器。苹果计划在它的Mac笔电上用自己设计的A10x处理器，A10x将采用10纳米finFET制程，预期能在2016年量产，可能由三星100%接收订单。未来的10纳米工艺也会运用到DRAM和3DV-NAND芯片上，三星不会放弃任何在移动领域做存储霸主的机会。三星表示，在2016或2017年之前暂时可能不会量产10nm工艺。也就是说，首款采用14nm芯片Exynos的智能手机GalaxyS6，在先进工艺方面的优势可能会维持两年。为此，三星投资136亿美元的Line17将于今年6月开工。另外三星在今年ISSCC会上还曝出惊人消息，它确认开始3.2nmFinFET工艺的研发，通过所谓的EUV远紫外光刻技术、四次图形曝光技术和独家途径，实现工艺更细微化。三星高调指出，它将继续推进至5nm工艺制程，因为他们认为“根本没有困难”，而且进一步微细化也有可能很快实现。不管如何，英特尔、三星及台积电在工艺制程竞赛中是一浪高过一浪，目前的态势是势均力敌，都声称在2017年时能进入10纳米制程的量产。而对于7纳米制程，目前具体的工艺技术路线每家企业尚不好回答。未来增长持续强劲未来全球半导体市场的主要推手将转向物联网、移动装置及无线连接。尽管摩尔定律逼近极限，近年来产业增长的主要推手，如智能手机及平板电脑的市场需求也显乏力，但全球半导体业增长态势仍是持续强劲，未来市场的主要推手将