英特尔在14nm上停了5年了，为何跨入10nm这么难？

摘要：雷射所需要的功率以及轰击锡珠精准度，成为EUV制程技术的“bottleneck”。业界分析，英特尔在这个技术上面，无法掌握关键要素，恐是落后于台积电因素之一，更何况有生态系统、人员等其他因素。

芯科技消息，这几个月，不少想要自己组装电脑的消费者，跑一趟3C卖场，绝对不难发现，固态硬盘、显示卡通通都在架上，但是想要买处理器，却完全找不到。原来英特尔CPU大缺货的现象，一直无法改善。据渠道商透露，以i3来说，涨幅约18%，组装指标性最高的Core i5-8400为例，涨幅更达21%，“若近期买不到便宜的笔电，大家都心底有数”，外国科技网站曾如此嘲讽。

但到底是什么原因?行业人士盛传，英特尔吃下苹果全数基带芯片，导致原CPU产能受到排挤是可能因素之一。另一个重要问题则在先进制程技术延宕。就市场面来说，CPU价格上涨，似乎让PC业找到价格跌跌不休的喘息机会，但在产业面向，却也酝酿竞争对手超微(AMD)趁势翻身的迹象。

独吃苹果基带芯片也是因果!?

英特尔在2014年跨入14纳米后，在先进制程演进上，一直都没有新消息，虽然在同一制程上持续精进，推出14nm+及14nm++等改良版。外界也认为，英特尔的14纳米制程还会继续当家到2019年，但如此长寿成熟的制程，为何突然无法让低端处理器供货充足呢?对此英特尔对供应商解释是：因为10纳米良率不佳!“所有新旧品都卡在同一个制程上”，这家供应商如此分析。

回顾英特尔先进制程进展，10纳米制程CannonLake从2017年计划量产，但却一路不断推迟，最新进度将拖到2019年，也让不少原先计划转往10纳米新产品回头继续使用14纳米制程生产，相对于过去英特尔每2到3年制程就向前跨一步，新旧产品使用制程分散，这次因为14纳米制程已经使用超过5年，出现“堵车”状况导致产能疏通不良。

甚至期间还一度传出英特尔有意将14纳米部分芯片组转由台积电“神救援”，好纾解自家产能瓶颈，不过，最终英特尔官方声明仍表示：“为回应优于预期的市场需求，我们将持续投资于自身的14纳米制程。”

1X纳米大厂竞逐不同步

相比英特尔采10纳米制程生产处理器，预计在2019年才会上市，在先进制程进度上，台积电早已超前，且包括7纳米加强版和5纳米制程，都将导入EUV技术，以7纳米加强版来说，能将闸极密度再提升20%、功耗再降10%。供应链也透露，台积电可望年底建构7纳米强化版试产线，进度甚至超前三星，让三星无夺苹机会。

技术上来说，当半导体制程遇到摩尔定律，晶体管尺寸逐渐缩小至接近物理极限。有媒体评论“半导体厂如同戴着手镣脚铐跳舞”，大厂纷纷出现制程世代不同步的状况：如台积电的16纳米与Intel 的 14 纳米，而持续演进，几家大厂不约而同选择 10 纳米、7 纳米、5 纳米路线，整世代与半世代区别成为历史。

半导体先进制程进到10纳米之下，微缩技术更加复杂，牵扯设计已经不止电路线设计，还有光刻、晶体管架构与材料等等，也让EUV极紫外光微影成为关键技术;过去半导体生产使用波长193纳米的深紫外(DUV)曝光，但制程发展到 130 纳米时即有行业人士提出，需用极紫外(EUV)光刻。

一家材料供应商分析，以一般正常的光刻来说，170纳米波长的光，在蚀刻时候，物理极限只能到28纳米，于是半导体厂用了许多方法，包括更多光罩，试图增加更小纳米数，只不过，制程演10纳米之下，量产成本、时间、良率就会遇到很大的落差。

台积电、英特尔决战EUV关键技术

EUV成为7纳米的关键技术，也是英特尔、台积电两大厂商技术竞逐的节点。材料供应商接着分析，导入EUV制程可以减少30个光罩，至少能省下一个月的制程时间，进一步探讨EUV的技术脉络，为了要制造出EUV的波长电浆，必须将锡融化之后，用每秒约5万颗频率滴在真空腔体中，然后用雷射以每秒10万次发射频率将液态锡蒸发成电浆，以产生EUV所需要的波长，因此雷射所需要的功率以及轰击锡珠精准度，就成为EUV制程技术的“bottleneck”。

业界分析，英特尔在这个技术上面，无法掌握关键要素，恐是落后于台积电因素之一，更何况有生态系统、人员等其他因素。

根据研究机构Linley集团先前报告评论，英特尔长期的芯片制造技术优势已正在消失，由于新制程技术无法顺利开出，可能2021年后落后台积电、三星及格罗方德等竞争对手。

面对产能、技术的拐点，尽管外界一片看衰，日前英特尔也宣布，除追加10亿美元用于14纳米制程扩产，市场更进一步释出10纳米制程好消息，预估英特尔最快在2019年4月量产10 纳米，这个时程比早前预期的2019年底提早半年。若成真，不但AMD抢回市占只会是短线效应，对台积电等会不会再掀起一波先进制程大战很值得观察。