1.埃米时代不远了？Imec擘划先进制程蓝图；
2.日本芯片设备销售额大增4成、创9年7个月新高；
3.半导体前置时间创7年来新高 重复下单恐引消单乱象；
4.数百亿级投资催熟NB-IoT 运营商赢利模式未知；
5.研究人员打造生物可分解的半导体芯片
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1.埃米时代不远了？Imec擘划先进制程蓝图；
随着半导体发展脚步接近未来的14埃米，工程师们可能得开始在相同的芯片上混合FinFET和奈米线或穿隧FET或自旋波电晶体，他们还必须尝试更多类型的存储器；另一方面，14埃米节点也暗示着原子极限不远了…
在今年的Imec技术论坛(ITF2017)上，Imec半导体技术与系统执行副总裁An Steegen展示最新的半导体开发蓝图，预计在2025年后将出现新制程节点——14埃米(14A；14-angstrom)。这一制程相当于从2025年的2nm再微缩0.7倍；此外，新的占位符号出现，显示制程技术专家乐观看待半导体进展的热情不减。
Steegen指出：“我们仍试图克服种种困难，但如何实现的途径或许已经和以前所做的全然不同了。”
14埃米节点也暗示着原子极限不远了。单个砷原子(半导体所使用的较大元素之一)大约为1.2埃。
随着半导体发展脚步接近未来的14埃米，工程师们可能得开始在相同的芯片上混合鳍式场效电晶体(FinFET)和奈米线或穿隧FET或自旋波电晶体。他们将会开始尝试更多类型的存储器，而且还可能为新型的非冯·诺依曼电脑(non-Von Neumann)提供芯片。
短期来看，Steegen认为业界将在7nm采用极紫外光(EUV)微影技术、FinFET则发生在5nm甚至3nm节点，而奈米线电晶体也将在此过程中出现。
如今，14埃米节点还只是出现在简报上的一个希望 （来源：Imec）
Steegen表示：“从事硬体开发工作的人员越来越有信心，相信EUV将在2020年初准备好投入商用化。经过这么多年的努力，这一切看来正稳定地发展中。”
Imec是率先安装原型EUV系统的公司，至今仍在鲁汶(Leuven)附近大学校园旁的研究实验室中持续该系统的开发。
Steegen预计，EUV“将在最关键的层级导入制程，”以便在线路终端处完成通道和区块。使用今天的浸润式步进器，这项任务必须通过3或4次的步骤，但透过EUV更精密的解析度，只需一次即可完成。
工程师在这些先进节点上工作时，必须先检查其设计能够搭配使用浸润式或EUV系统。当他们在将芯片发挥到极致时，将会使用EUV更进一步缩小其设计。
无论如何，还需要3或甚至4次的浸润式图案化过程，才能打造具有小于40nm间距的特征尺寸。工程师不要指望设计规则能很快地变得更简单。
Imec勾勒未来节点可能实现的功率性能
选择抗蚀剂与电晶体
找到合适的抗蚀剂材料是让EUV顺利量产的几项挑战之一。到目前为止，如果研究人员能以20毫焦耳/平方公分的曝光能量进行，就能使EUV顺利进展。
包括ASML、东京电子(Tokyo Electron)和ASM等几家公司正在开发专有(意味着昂贵)的技术来解决问题。它们通常涉及了抗蚀剂处理以及多个制程步骤，才能蚀刻或退火掉粗糙度。
“这项技术看起来非常有希望，所以我们有信心能够克服线边粗糙度(LER)的问题，”Steegen说。
此外，Imec现正开发保护EUV晶圆免于污染的防尘薄膜。它以碳奈米管提供承受EUV曝光超过200W以上所需的强度，而非阻挡大部份光源穿透晶圆。
除了EUV以外，下一个重大障碍是基本电晶体的设计转变——任何元件核心的电子开关。Steegen说：“FinFET的微缩是必须解决的关键问题。”
截至目前为止，研究显示，FinFET可以在5nm时使用，而如果导入EUV的情况顺利，甚至可沿用至3nm节点。Steegen说：“在3nm节点，FinFET和奈米线的效果能几乎一样好，但奈米线闸极间距带来了更多的微缩，”他并展示一项堆叠8根奈米线的研究。
详细观察阻抗剂的问题显示，使用化学助剂和不使用化学助剂(CAR和NCAR)的研究结果。LWR/LCDU是指线边粗糙度的测量值应不超过特征间距尺寸的十分之一，图中的范围约为3.2至2.6。
通道微缩与存储器
如果EUV一再延迟，芯片制造商将会调整单元库来缩小芯片。Imec正致力于开发一个3轨(3-track)的单元库，这是将芯片制造商目前用于10nm先进制程的7-track单元库缩小了0.52倍。
其折衷之处在于它能实现3nm节点，但仅为每单元1个FinFET保留空间，较目前每单元3个FinFET减少了。此外，随着单元轨缩小，除了从7nm节点开始的挑战，预计工程师还将面对新的设计限制。
Imec正致力于开发几种得以减轻这些困难的设计，包括所谓的超级通道(super-vias)，连接3层(而2层)金属以及深埋于设计中的电源轨，以节省空间。
这项工作显示，设计人员可能被迫在3nm时移至奈米线电晶体，实现完全以浸润式步进器为基础的制程。然而，透过EUV，3nm制程仍可能有足够的空间实现5-track的单元库，因而使用基于FinFET的元件。
仅使用浸润式步进器的制程可缩小单元轨，但却会随着闸极(红色)缩小而牺牲FinFET(绿色)数量。而在底部，Imec展示研究人员正开发的4个结构，用于减缓微缩。
无论如何，到了这些更先进的节点时，系统、芯片和制程工程师都必须比以往更加密切地合作。他们必须确定哪些功能可以被整合于单一芯片上，或者是否需要单独的芯片制作，如果是这样的话，那么这些芯片又该如何进行链接等等。
同时，还有一大堆新的存储器架构仍处于实验室阶段。Steegen说，磁阻式随机存取存储器(MRAM)目前是最有前景的替代技术，可用于取代SRAM快取，甚至是DRAM。然而，MRAM到了5nm以后可能还需要新电晶体结构。
此外，还有其他更多有趣的选择，包括自旋轨道转矩MRAM以及铁电RAM，可用于取代DRAM。业界目前正专注于至少5种备选的储存级存储器技术，主要是交错式(crossbar)和电阻式RAM结构的存储器。
此外，Imec正开发新版OxRAM，将有助于物联网(IoT)的设计。目前已经针对可承受汽车设计所需温度条件的方法进行测试了。
面对诸多极其乏味的选择与严苛挑战，Steegen依然乐观。在开始对1,800位与会者发表演讲之前，她还快速地进行了一项调查，结果显示有68%的人认为半导体产业将顺利过渡到3nm节点。
她说：“谢谢所有对这个可能性回答『是』的人，而对于那些认为『不』的人，我会证明你错了。”
编译：Susan Hong
(参考原文：4 Views of the Silicon Roadmap，by Rick Merritt)eettaiwan
2.日本芯片设备销售额大增4成、创9年7个月新高；
日本半导体制造装置协会(SEAJ)22日公布初步统计指出，因半导体(芯片)需求旺盛，带动2017年4月份日本制芯片设备销售额(3个月移动平均值)较去年同月大增41.2%至1,657.92亿日圆，连续第8个月呈现增长，月销售额连续第10个月突破千亿日圆、创9年7个月来(2007年9月以来、1,761.26亿日圆 )新高纪录。
SEAJ并同时公布，2017年4月份日本FPD(平面显示器)制造设备销售额较去年同月成长13.0%至348.02亿日圆，连续第20个月呈现增长。
SEAJ于19日宣布，因部分会员不再提供订单数据，导致无法汇整订单额相关数据，故自4月份公布的数据起，将不再提供半导体/FPD制造设备订单额数据、且也不再提供接单出货比(book-to-bill ratio；BB值)数值。
日本主要芯片设备厂商包括东京威力科创(Tokyo Electron)、Advantest Corp.、Screen Holdings、日立国际电气(Hitachi Kokusai Electric, Inc.；HiKE)、Nikon Corp. 与Canon Inc. 等。
东京威力科创4月28日宣布，因芯片厂商设备投资持续活络、加上FPD制造设备需求强劲，故今年度(2017年4月-2018年3月)合并营收预估将年增22.5%至9,800亿日圆、合并营益将大增38.7%至2,160亿日圆、合并纯益将大增41.5%至1,630亿日圆。
东京威力科创预估今年度芯片制造设备销售额将年增21.4%至9,100亿日圆、FPD设备销售额将大增41.7%至700亿日圆。精实新闻
3.半导体前置时间创7年来新高 重复下单恐引消单乱象；
内存大厂美光(Micron Technology)、NFC芯片供货商恩智浦半导体(NXP Semiconductors)等半导体业者最好谨慎一些，因为分析发现「前置时间」(lead times)已创2010年新高、产业吹出大泡沫，今(2017)年稍晚或有破灭之虞。 虽然这不代表多头行情已经走完，但却值得投资人关注。
barron`s.com报导(见此)，研究机构BlueFin Research Partners分析师Paul Peterson 22日发表研究报告警告，前置时间拉长、接单出货比(book-bill ratio)高涨、再加上积压订单(Backlog)大增，长期而言都对业界不利。
问题在于客户的下单行为。 Peterson在调查供应链后发现，距离本季结束只剩6周，中国却有部分通路商，不但积压订单超过预估需求，接单出货比还高于1.2倍，且现在就在接受9月、10月才要出货的订单。
与此同时，半导体业的前置时间持续拉长，尤其是标准规格的集成电路(commodity IC)以及被动组件。 调查显示，平均前置时间已经创2010年以来新高。 除此之外，市场还传出部分半导体供货商(例如NXP、英飞凌和ON Semiconductor)可能涨价谣言，让客户赶忙在涨价前下订。
Peterson观察到，许多客户因为前置时间延长而重复下单，有的会同时跟两家供货商下订，有的会辗转透过多个通路向同一家供货商下达多笔订单。
不过，重复下单还不是最令人担忧的事。 更严重的议题在于，前置时间延长，会迫使客户增加远期订单。 一般而言，客户只能准确预测12周内的市况，超过这个时间、预测就会失准，若客户被迫为更长远的未来做打算，那他们经常会过于乐观，因为若是需求没有那么多、订单随时都可取消。 目前半导体材料供货商预估，第3季的产量将季增7-8%，远多于正常的季节性趋势。
最重要的是，亚洲已经有延迟订单的初步迹象(亚洲客户能够不事先通知、就要求供货商暂停出货，北美、欧洲客户则必须在30天前通知)。 订单延迟率上扬，显示客户在评估需求时过于乐观，估计接下来下单率会逐步趋缓，然后更为剧烈的修正──取消订单，也会接踵而来。
不过，以当前的市况来看，该证券还是相信，半导体供货商在4-6月当季应能缴出亮眼成绩单，只是初步警讯显示，供应链接下来几季可能面临麻烦。
美银美林首席投资策略师Michael Hartnett则对美国科技泡沫提出警告。 zerohedge.com 22日报导，Hartnett发表最新报告指出，在低成长、低通膨以及低殖利率的推波助澜下，美国成长型股票(MSCI US Growth Index)相对于全球价值型股票(MSCI World Value Index)已超越2000年的科技泡沫水平。
美银美林多空指数目前为7.3、逼近象征卖出讯号的8.0。 Hartnett认为，央行紧缩货币的速度越慢、科技/成长股出现投机性狂热的风险就越高。精实新闻
4.数百亿级投资催熟NB-IoT 运营商赢利模式未知；
4G建设高峰已过，5G尚未来临，这种情况下，NB-IoT（窄带物联网）迅速上位，成为电信行业的投资焦点。
在近期举行的世界电信日期间，中国电信对外宣称建成全球最大的NB-IoT网络，共计31万个NB-IoT基站覆盖全国，已经具备提供新一代物联网服务的全面能力。同一时间，无锡市政府对外宣布，由中国电信无锡分公司投资1.5亿元建设了2000个NB-IoT基站，已建成全国首个物联网全覆盖的地级市。
电信运营商憧憬物联网已久，期望物联网的海量联接给已经饱和的电信市场带来二次增长。但由于2G/3G/4G网络难以满足物联网对于低成本、低功耗、海量联接数量的需求，运营商蜂窝物联网的市场占比一直低于10%。
2014年开始，爱立信、华为、高通、Intel以及多家运营商开始尝试技术革新，以满足物联网需求，经过两年的博弈、妥协，这一技术被命名为NB-IoT，并于2016年6月在3GPP标准组织完成标准冻结。
其后，各种基于NB-IoT的水表、电表、燃气表等智能抄表项目，以及智能停车项目在多地开花。除电信之外，移动、联通多省NB-IoT的试商用也已经纷纷启动。同时，共享单车也加入NB-IoT的队伍，ofo在2017年2月与华为、中国电信启动合作，摩拜单车则与爱立信、中国移动在5月15日签约。
数百亿电信投资
经过三年的海量投资，中国4G投资高峰已过。根据三家运营商的财报显示，2015年，三大运营商共计支出1618亿元投资4G网络建设，共建设102万个4G基站。2016年，三大运营商共支出1500亿元，共计建设113万个4G基站。
但2017年，三大运营商均会逐步缩减4G网络投资，电信、移动、联通分别计划建设4G基站27万个、26万个、15万个，总计68万个基站，4G网络投资预算分别约356亿元（估算）、742亿元、180亿元，总计1278亿元。
根据规划，5G商用时间可能在2020年以后，2017-2020年间，中国电信市场将进入投资波谷期。在2011-2013年的投资波谷中，电信行业投资热点从3G向光纤宽带转移，这一次，投资热点转移到NB-IoT上。2016年以来，爱立信、华为、中兴，以及三大运营商均已将物联网纳入宣传重点。
“如果要覆盖全国，三家运营商都得数百亿的投资，”一位中国联通资深专家告诉记者：“如果是完全新建基站，一个NB-IoT站的成本大概是几十万，但如果是升级的话，目前的价格应该是5万元/站左右。”该人士称，该价格包括了硬件、License、网络升级等成本，其中License占比较高。
公开信息显示，中国电信在无锡建设的NB-IoT基站，单站成本约7万元。此外，2017年1月，中国移动在官网发布新闻，江西鹰潭市建设的NB-IoT网络，投资4465万元，开通135个站点，单站成本33万元。
上述联通人士介绍：“电信、联通，绝大多数基站都可以直接升级NB-IoT，成本相对较低。但以30万站覆盖来算，也都得150多亿元投资。”
但中国移动可能需要更多投资。一份来自移动的内部材料显示，目前，中国移动计划在现有GSM网络上升级NB-IoT网络，但只有48%的基站可以支持升级。这也就意味着，中国移动如果建设覆盖全国的NB-IoT网络，新建、升级的比例约各占一半，总投资或许接近400亿-500亿元。
不过，除电信宣布建成全国NB-IoT网络之外，移动、联通暂未就此表态。而且，除了NB-IoT之外，移动、联通同时还在试点eMTC方案，eMTC也是针对低速率、海量联接的物联网技术，其支持的联接数量低于NB-IoT，但提供的速率高于前者。两种技术定位于不同的应用场景，但相比于NB-IoT，目前中国移动建设的TD-LTE网络均可以升级eMTC，可以大幅降低网络投资。
虽然技术路径尚未明确，但大规模建设已经成规划中的必然。根据中信建设证券日前发布的报告统计，2017年，电信、移动、联通分别计划新增物联网用户0.25亿、1亿、0.2亿，计划年底总用户分别为0.47亿、2亿、0.63亿户。根据该计划，2017年，中国蜂窝物联网将新增用户1.45亿，总用户达3.1亿，成为全球蜂窝物联网的标杆市场。
盈利模式未知
2017年4月28日，来自爱立信的NB-IoT工业螺丝刀作为双创典型案例登上新闻联播。爱立信东北亚区研发中心总经理彭俊江向记者介绍：“工业螺丝刀要求精度极高，每使用1万次就需要校准。过去，工厂通过划‘正’字手工记录使用次数，或者每两个月就统一校准，效率较低。使用NB-IoT之后其可以自动记录使用次数，优化管理。”此类工业螺丝刀成本超过1万元/把，爱立信工厂使用此类螺丝刀上千把。此外，爱立信与全球第二大药厂阿斯利康合作研发的物联网呼吸机，也已经在国内商用，并计划在全球推广。
华为也在迅速布局，华为海思研发NB-IoT芯片、收购英国物联网模组企业Neul、打造LiteOS物联网系统平台，并且推出了IoT合作伙伴计划，在水、电、燃气智能抄表、智能停车等多个领域快速推进。
对于电信设备企业而言，NB-IoT带来的不只是运营商的基站设备投资收益，还有跨界提供其他行业解决方案的广阔机会，这也是其动力所在。
但在多位接受记者采访的运营商人士看来：“运营商暂时没有找到NB-IoT盈利的希望。”
2016年，中国移动物联网用户数达到1亿，物联网收入仅44亿，户均年贡献收入不足5元。中国移动人士介绍：“很多客户一年也就6-7元，还有很多免费的。”同时，2016年，中国联通物联网用户4000万，年收入约30亿，户均年收入80元。联通人士介绍：“移动物联网主要是2G客户，但联通物联网主要发展的是高流量客户，ARPU值相对较高。”
但是，根据目前规划，NB-IoT未来的ARPU值将远低于2G/3G/4G网络。以高价值抄表业务为例，此前，2G网络提供抄表业务收费约5元/月，但NB-IoT抄表业务，收费低于1元/月，未来会进一步下降。中国联通研究院在《NB-IoT运营策略》文章中分析，NB-IoT未来带来的联接数量可能达到蜂窝物联网的70%，但只能贡献10%的收入。
现阶段，用户规模仍然受到成本制约。机智云总经理黄锡雄告诉记者：“NB-IoT低成本、大联接的特点非常符合需求，很多WiFi、蓝牙做不到的场景都可以使用NB-IoT，但现在成本并不够低。”机智云是国内物联网平台服务公司，截至2016年底，6000多家企业使用机智云平台，在线设备累计约700万。
2017年，中国电信计划投入3亿元补贴，其中1亿用于500万台NB-IoT模块补贴，每台补贴20元，运营商目标是将NB-IoT模块价格降低至5美元。“但对于规模发展而言，即使5美元仍然偏高了，”黄锡雄认为：“毕竟WiFi模块已经不到10元。”据记者了解，目前批量采购下，NB-IoT模块价格为80-100元左右，距离运营商“5美元”的目标仍有距离。
此外，技术不确定性也是NB-IoT的制约原因。一位运营商人士介绍：“因为标准组织做出了不少妥协，使得NB-IoT现在不支持切换、不支持定位、信道覆盖增强不足，未来大规模组网可能会影响用户体验，影响规模。”
“即使规模起来了，靠联接盈利也不行。而寄希望通过数据、服务变现，可能性也很低，”上述人士介绍：“运营商物联网平台暂不具备数据沉淀、管理功能，研发能力弱，也缺乏数据分析能力。”目前，三大运营商物联网平台均非自主研发，中国联通使用了思科的Jasper方案，中国移动OneNet则由华为开发，而中国电信则同时使用了华为、爱立信两家的平台方案。
（来源：21世纪经济报道 记者 陈宝亮）
5.研究人员打造生物可分解的半导体芯片
美国史丹佛大学(Stanford university)的研究人员打造了一种像皮肤般柔软且有机的半导体元件，只需添加弱酸(如醋酸)即可使其自行分解，而不至于增加电子废弃物。
这项研究工作的动机一部份来自于减少电子废物产生的必要性。电子产品快速增加，特别是智慧型手机每两年的产品周期，意味着电子废弃物产生的速度越来越快。根据联合国环境署(United Nations Environment Program)的调查报告，电子废弃物预计在2017年将达到5,000万吨，较2015年产生的电子废弃物增加20%以上。
因此，史丹佛大学工程师Zhenan Bao及其研究团队一直在思考电子产品。“我们一直试着模拟人类皮肤的功能，思考如何开发未来的电子元件，”她认为就像皮肤一样可伸展、自愈以及生物可分解，才是电子元件迷人的特性。“我们已经在以往的研究中实现了两项(软性+自愈)，生物可分解就成了我们的目标。”
研究人员在以往的研究上添加了生物可分解性，使其成为兼具这三项重要特性的聚合物。这项研究已刊载于美国国家科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)，根据该研究作者Zhenan Bao表示，“这是第一次半导体聚合物可自行分解的个例子。”研究人员还开发了生物可分解的纤维素基板材料，可用于安装电子元件。
电子触点通常用这种元件的金(Au)制成，而研究人员则是以铁打造元件；这是一种对人体无毒的环保产品。
研究人员表示，该技术以亚胺化学为基础，使用800nm厚的基板制造伪互补聚合物电晶体以及具有完全可分解的4V逻辑电路。
生物可分解性极其适于穿戴式装置和植入式电子产品应用，以及利用大量感测器微粒进行的大规模环境调查。
此外，研究人员指出，这些柔软如皮肤般的半导体芯片既轻且薄，可直接贴在人们的皮肤上，用于测量血压、葡萄糖值与汗液含量。它甚至可做成特制的贴片，可在一面下载资料的同时，也让人们轻松穿戴一整天。eettaiwan
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