全球半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展近50年，業(yè)界關(guān)注摩爾定律是否日益逼近終點，晶圓尺寸繼續(xù)縮小還能帶來多少紅利？三大晶圓代工廠英特爾三星與臺積電面臨技術(shù)與成本的雙重挑戰(zhàn)，依然紛紛推進半導(dǎo)體先進制程，這是為什么？ 

全球晶圓代工市場逐漸轉(zhuǎn)移至16/14納米制程的鰭式場效電晶體（FinFET）技術(shù)，英特爾、三星已進14納米制程量產(chǎn)，而臺積電在今年第二季度將進入16納米制程量產(chǎn)，GlobalFoundries也將很快涉足此新興市場。據(jù)市調(diào)機構(gòu)Gartner報告，各大晶圓廠原訂2014年第3季量產(chǎn)16/14納米制程FinFET芯片，目前各大廠進程比當(dāng)初原訂計劃延后至少2~4季，分析師認為主要因為技術(shù)和成本的挑戰(zhàn)。

SemiconductorEngineering網(wǎng)站指出，各大晶圓廠導(dǎo)入FinFET技術(shù)后，面臨預(yù)期之外的技術(shù)掌握困難，包括新的多重曝光（multiplepatterning）流程、芯片良率（yield）以及后端制程銜接等調(diào)整。半導(dǎo)體業(yè)者在轉(zhuǎn)型FinFET之路上，面臨設(shè)計、生產(chǎn)、以及成本三方挑戰(zhàn)。臺積電共同執(zhí)行長劉德音指出，新型芯片使得電路設(shè)計和系統(tǒng)軟體愈趨復(fù)雜，以前只需要1年前開始準備，現(xiàn)在則需更多時間與資源，大幅提高成本。此外，工程師需要依據(jù)16/14納米制程的雙重曝光（doublepatterning）技術(shù)，重新設(shè)計作業(yè)流程，16/14納米制程也更需要考量光罩（mask）層次的標色分解與布局。產(chǎn)制流程也將面臨很大技術(shù)挑戰(zhàn)，像是晶圓蝕刻、測量、缺陷檢測等設(shè)備都需投注大筆資金進行升級。

除了面臨技術(shù)方面的難題，資本也是生產(chǎn)FinFET芯片最大的挑戰(zhàn)，根據(jù)Gartner資料，傳統(tǒng)28納米平面型電晶體設(shè)計價位約3，000萬美元，中端14納米單芯片（SoC）設(shè)計定價則在8，000萬美元左右，成本相差近3倍。若加上程序開發(fā)與光罩成本還要加上60%成本價，高階SoC更是中端SoC的雙倍價格。也因為造價昂貴，許多只付得起28納米芯片的廠商，暫時將不轉(zhuǎn)戰(zhàn)FinFET市場。FinFET的人力開發(fā)與時間成本更是高昂，50人工程師團隊設(shè)計一組14納米中階SoC，得耗時4年方能完成，還要再耗費9~12個月進行原型（prototype）產(chǎn)制、測試與認證后才能量產(chǎn)，而這都是未失敗的前提下。

雖然面臨技術(shù)與資金的雙重挑戰(zhàn)，但制程技術(shù)仍在進步。未來對于半導(dǎo)體工藝制程未來的競爭焦點已移至10納米制程節(jié)點，英特爾在FinFET市場領(lǐng)先2~3年起步，其14納米芯片制程延后，給了競爭對手急起直追的機會。因此在更先進的10納米制程節(jié)電的方面，科技網(wǎng)站報導(dǎo)，英特爾將在明年第3季發(fā)表采用10納米制程技術(shù)的“Cannonlake”處理器，14納米的Skylake架構(gòu)系列處理器則會如期在今年第4季上市，進度將超前臺積電一季。

在英特爾在搶占先進制程技術(shù)的同時，眼見中低端手機市場成長趨緩，聯(lián)電與高通達一件成悄悄的進行約3個月協(xié)議的祕密任務(wù)，投入18納米制程研發(fā)，力圖投產(chǎn)更低成本的中低端手機處理器。