三星7nm工藝遇到瓶頸？
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三星日前推出新一代旗艦型行動處理器Exynos 9820，出乎意料是採用10納米製程加強版的8納米LPP製程來生產，而非目前市場上新版行動處理器如蘋果A12 Bionic、華為麒麟980都採用台積電7納米製程生產。業界人士揣測，Exynos 9820搭載8納米LPP製程，若不是三星7納米製程推出趕不及，就是研發7納米製程遇上瓶頸。
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三星官方表示，相較於過去10納米製程技術，8納米LPP製程可使晶元能效提高10%，晶元面積減少10%；至於，三星才宣布量產，內建EUV技術的7納米LPP製程，除了比10納米製程減少40%晶元面積，還能大幅降低50%的功耗，並使效能提升20%，由於加入EUV技術，使用光罩數量和生產成本都跟著下降。可見7納米LPP製程的性能確實大幅超前比8納米LPP製程。
競爭對手華為麒麟980，採用台積電7納米製程工藝，性能提升20%，功耗效能提升40%，晶元面積減少30%；蘋果A12 Bionic行動處理器，跟前一代A11Bionic相比，速度提升15%、節能效果及圖形處理能力都增加50% ，從A11的2核心提升至8核心，每秒運算速度從6千億次，提升至5萬億次。
「看來三星新處理器Exynos 9820，與目前市場競爭對手較勁，似乎略遜一籌。」科技新報報導，業界人士分析，三星採用8納米LPP製程技術背後有2大原因，一是，7納米LPP製程今年10月中旬才宣布量產，趕不上Exynos 9820設計及預計量產的時間；其次，即便7納米LPP製程已宣布量產，仍有許多問題待克服，不確定因素多，才會連自家的新版行動處理器都不賞臉，反而選擇前一代8納米LPP製程來生產。
據了解，三星Exynos 9820行動處理器預計將使用在2019年上半年發表的新機Galaxy S10，其處理器因製程性能提升不足的缺點是否透過系統優化來補足，尚不得而知。不過，從晶圓製程的角度來看，台積電在7納米製程早已領先敵手，三星恐怕短時間內難以追上。
7納米製程大亂斗，台積電與三星技術訴求各不同
中國台灣工研院IEK指出，2018年，全球晶圓代工產業版圖出現變動，在先進位程的演進上，10納米成為廠商投資的分水嶺。
10納米以上由眾多廠商分食，由台積電、美國的Intel、Global Foundries與韓國三星形成美中韓三大陣營。
10納米以下製程，則因為美國Global Foundries宣布無限期展延7納米製程，Intel尚無法突破在10納米製程瓶頸的結果，7納米製程由台灣台積電與韓國三星雙雄稱霸。
廠商在7納米先進位程的競爭勝出因素在於穩定的量產性與良率表現，此因素也影響客戶下單的意願。
工研院IEK分析，台積電的7納米「走穩紮穩打」路線，量產初期使用深紫外光刻（DUV）曝光，利用沉浸式曝光和多重曝光技術平穩轉進7納米。而第一代7納米鰭式場效電晶體（FinFET）製程已經在2017年第二季進入試量產階段，與10納米FinFET製程相比，7納米FinFET製程可以在電晶體數量相同的情況下使晶元減少37%，或在電路複雜度相同的情況下降低40%功耗。
等到DUV穩定後，再轉換到極紫外光（EUV）曝光10納米以下製程，針對EUV最佳化布線密度可減少10%到20%的面積，或在電路複雜度相同的情況下，比第一代7納米FinFET再降低10%功耗。
而三星則走大膽前進路線。直接搶進7納米EUV，而在7納米之後則規劃使用第二代EUV曝光技術的6納米製程，屬於7納米EUV技術的加強版，電器效能更好。在2018年下半年試產使用7納米EUV技術產品，大規模投產時間為2019年下半年，而6納米製程應該會在2020年後出現。
工研院IEK還強調，Intel則繼續和10納米製程苦戰。主要原因為過於堅持整合的模式，在X86上架構進行設計與製造的同步投資，當行動裝置與非通用處理器興起時，錯失先機。
在行動領域，不同於對手選擇ARM架構，Intel堅持利用製造能力創造更有效率的X86晶元。而在非通用處理器部分，Intel GPU為Larrabee架構，一樣是基於X86的圖形晶元，但卻沒有考量到不同應用環境所需GPU的性能差異。
不過藉由EUV實現7納米以下的微縮製程有很多問題要克服，舉例來說，生產性（Throughput）降低、曝光裝置消費電力過大、光罩防塵薄膜Pellicle課題與光阻Pattern限制的問題。
面對以上問題已有不少設備廠商提供相應解決方案，如「鈷」金屬的導入與新一代EUV光學系統的設計。
