半導體業已經邁入14nm制程，2014年開始量產。如果從工藝制程節點來說，傳統的光學光刻193nm浸液式采用兩次或者四次圖形曝光(DP)技術可能達到10nm，這意味著如果EUV技術再次推遲應用，到2015年制程將暫時在10nm徘徊。除非等到EUV技術成熟，制程才能再繼續縮小下去。依目前的態勢，即便EUV成功也頂多還有兩個臺階可上，即7nm或者5nm。因為按理論測算，在5nm時可能器件已達到物理極限。

工藝尺寸縮小僅是手段之一，不是最終目標。眾所周知，推動市場進步的是終端電子產品的市場需求，向著更小、更輕、更低成本、更易使用的方向邁進。IDC于今年發布的關于2020年時全球智能設備的預測數據顯示，一是互聯網使用人數將達40億，二是產業銷售額達4萬億美元，三是嵌入式終端裝置達250億臺，四是需要處理的數據量達50萬億GB，五是全球應用達到2500萬個。

近段時間以來，全球能夠繼續跟蹤先進制程的廠家數量越來越少，集中在幾家龍頭大廠，分別為做邏輯的英特爾，做存儲器的三星、SK海力士、東芝、閃迪以及做代工的TSMC、格羅方德等，業界盛傳的三足鼎立架構已經基本形成。它們發展的驅動力主要是為了保持龍頭地位，防止追隨者超過它們。所以在大多情況下，它們的持續投資與跟進是必需的，雖與工藝尺寸縮小的驅動力有關，但并不明顯。因為即便摩爾定律已到達終點，對于它們的影響都甚微。

另外，除了FinFET(3D)、UT SOI(超薄絕緣層上硅)等工藝之外，從產業鏈角度來說，在未來的10年間全球半導體業中尚有三大技術，可能推動產業實現又一輪高增長，包括450mm硅片、EUV光刻及TSV的2.5D和3D封裝，它們都涉及整個產業鏈協作問題，非單個企業的能力能解決。

向450mm硅片過渡有波折

由于研發經費不足，目前說450mm設備開發已經具備條件是不客觀的，似乎各家廠商正在等待發令槍聲的到來。

450mm硅片的命運從開始就是坎坷的，與300mm硅片相比，業界的質疑聲不斷，歸納起來有以下兩個方面：一是在“大者恒大”的局面下，還有多少客戶能下訂單?而開發450mm設備需要投資約200億美元，它的回報率在哪里?二是設備大廠缺乏積極性。

開發尚不具備條件

存儲器業自2007年由200mm向300mm硅片過渡，近期半導體設備業基本上除了200mm設備的翻新業務之外，幾乎已全是300mm設備的訂單。設備業經過一次又一次的兼并重組，目前能幸存下來的都是各類別身經百戰的佼佼者。近期它們的日子也不好過，面臨的形勢也十分嚴峻，如不加入到450mm行列，就等同于自動出列。因此，近兩年來自設備大廠的反對聲浪已經幾乎消停，但是苦于研發經費的不足，態度也不十分積極。

由于設備產業的特殊性，它們必須要走在技術的最前列，因此芯片制造業不得不依賴于此。根據300mm硅片設備開發的經驗，450mm設備不是能簡單地把腔體放大就能解決問題的。可以想見，目前客戶的訂單會集中在14nm甚至10nm(根據它的導入時間推算)制程，采用FinFET或者UT SOI等工藝，所以許多設備要重新進行設計，至少硅片上的缺陷密度要減少兩個數量級。加上綠色產業的需要，無論是在設備的耗電量、耗水量、體積大小、重量等方面都要有大的改進。

所以目前關于450mm設備的進展除了EUV光刻機能吸引人們眼球之外，其他僅有測量設備等有些報道，也并不多見，相信各家廠商都在暗自發力。然而由于研發經費的不足，目前說450mm設備開發已經具備條件是不客觀的，似乎各家廠商正在等待發令槍聲的到來。

臺積電450mm計劃資深總監游秋山博士于去年提及了公司內部對于18英寸晶圓設備設定的目標，希望與12英寸設備相比，整體設備效率能于2018年提升1.1倍、2020年提升至1.8倍。此外，設備價格降低70%，尺寸縮小2/3，以及平均每片晶圓能維持與300mm設備相同的水電消耗量。

突破需共擔風險

450mm硅片的進程要看何時業界的第一條及第二條引導線(或者生產線)運行之后，能夠實現產業預期的芯片成本下降目標。等到設備真要放量擴產時，設備制造商與芯片制造商之間可能會依EUV的發展模式再次聯合起來。

原因十分簡單，全球共有不到10家客戶，要迅速實現突破，在缺乏經費的情形下，不下工夫是肯定不會成功的，所以一定要共擔風險。另外與300mm硅片設備相比較，進展也不可太快，萬一成本下降效果不是十分明顯的話，那些芯片制造商購買時就會很猶豫，導致最初的訂單數量不會太多。而設備是一定要經過客戶的試用之后，累積經驗才能發現問題、予以改進。兩者之間是魚水的關系，但是各有自己的經濟利益考量。

因此，對于全球半導體業向450mm硅片過渡的前景還是客觀一些為好，事情可能會有波折，原因是半導體技術的先進性、復雜性要求已很高，而設備業準備并不很充分。

另據消息，英特爾近日確認，位于美國俄勒岡州的Fab 1DX二期工程已經破土動工，這也是全球第一座將會用來生產450mm大尺寸晶圓的工廠。

EUV光刻“好日子”即將到來?

EUV光刻已引起半導體業界的特別重視，有希望在2015年或者2016年相當于在10nm制程時代導入。

EUV光刻技術相對來說還算是幸運的，由于光源功率一再推遲，影響了進程，促使英特爾、臺積電及三星紛紛解囊投資入股ASML，支持它的研發。