在10纳米制程的节点上，虽然台积电独享苹果A系列处理器大单，还有联发科及华为海思的订单加持，但是竞争对手三星也同样拿下高通8系列高端处理器大单。因此，在彼此互有胜出的情况下，将战线延展到7纳米制程的节点上。并且三星在7纳米上投入了技术更先进、但难度极高的EUV极紫外光刻，而且是全球第一个，原本预计要到今年下半年才能完成，没想到提前了足足半年，同时台积电加速7纳米强化版极紫外光。
面对台积电在7纳米制程节点上的全面覆盖，竞争对手三星也试图寻找突破点。根据韩国媒体《SEDaily》报导，目前三星已经提前6个月完成了7纳米制程技术的研发工作，该制程技术将用于下一代旗舰手机处理器上，包括高通骁龙855和三星Exynos 9820等。
报导指出，三星电子已经完成了7纳米制程技术的开发，并且在这一制程技术中使用了极紫外线曝光设备（EUV）。最初，该公司预计7纳米制程技术的开发将在2018年下半年完成，但是，未来追赶台积电的脚步，现在已经提前半年完成。有消息指出，高通正准备向三星发送其新移动芯片样品。
报导中还进一步表示，三星半导体部门的官员指出，目前参与7纳米制程技术开发的三星相关人员已完成使命，并转向开发5纳米制程技术上，而且他们也已经向高通等客户分享了样品生产所需的设计资料库。因为，之前有消息指出，三星已经在开发下一代旗舰级移动处理器，而且已经定名为Exynos 9820。未来该款移动处理器也将采用三星的7纳米制程技术，并且将搭载在2018年发布的旗舰型手机Galaxy S10上。
台积电为防堵强敌三星在七纳米导入EUV及后段先进封装，抢夺苹果新一代处理器订单，已加速在七纳米强化版导入极紫外光时程，首先基于已有技术打造7nm工艺，明年再加入EUV并升级为7nm ，2020年的5nm才会直接上马EUV。
三星为了抢夺苹果大单，已经在七纳米制程率先导入最先进的极紫外光曝光显影像设备，取代原有利用浸润机的多重曝光等繁复的制程，希望在制程进展超越台积电，甚至曾打算向生产EUV设备的艾司摩尔（ASML），包下几乎一整年产量的EUV产量。
外界认为，三星买断EUV机台，可强化七纳米以下制程的竞争力，并可拖延台积电推进EUV制程进度，并让格罗方德、英特尔都很难买到设备，不易发展下一代的微缩制程。不过，意图包下艾司摩尔多数EUV机台，已遭到艾司摩尔的否决。
据了解，台积电在竹科建立的七纳米强化版小型试产线，在导入EUV的晶圆输出率已经大幅提升，内部正打算在下半年建立试产线，预料年底即可在中科进行风险性试产，明年正式量产，进度与三星相近，甚至有机会超前。
EUV技术在5nm存在随机缺陷，良率备受关注
而到了7nm之后的5nm节点， EUV技术据称会出现随机缺陷。根据研究人员指出，目前他们正采取一系列的技术来消除这些缺陷，不过，截至目前为止，还没有找到有效的解决方案。
比利时Imec研究机构的图形专家Greg McIntyre在日前于美国加州举办的国际光学工程学会先进微影技术会议上表示，最新的EUV扫描仪可以印制出代工厂为7nm所计划的20nm及更大尺寸之关键规格。然而，他们在制作精细线条和电洞的能力还不明确。
像McIntyre这样的乐观主义者认为，针对这种所谓的“随机效应”很快地就会出现一连串的解决方案。但一些怀疑论者则认为这样的结果只是多了一个让人更加质疑EUV系统的理由——价格昂贵且延迟已久的EUV系统是否真的能成为芯片制造商的主流工具？
前英特尔微影技术专家Yan Borodovsky预期，业界工程师应该能够使用EUV步进机进行2-3次曝光，打造出5nm或甚至是3nm组件。但随着芯片缺陷的不断上升，最终将迫使工程师们采用新的容错处理器架构，例如神经网络。
最近的缺陷突然出现在15nm左右的关键尺寸上，而这是针对2020年代工工艺制造5nm芯片所需的技术节点。EUV制造商ASML在去年的活动中提及，该公司正在准备可印制更精细几何尺寸的下一代EUV系统，但这些系统要到2024年之后才会推出。
随机缺陷有多种形式。有些是造成不完美的电洞；有些则是线状裂缝、或者是在两线和两电洞之间形成短路。由于这些缺陷尺寸过于微小，研究人员有时得花几天时间才能找到。
McIntyre描述发现和消除错误时会遇到的挑战。例如，一些研究人员提出了衡量线条粗糙度的标准方法，这正是了解缺陷的关键之一。
另一个问题是，目前还不清楚光阻剂材料碰到EUV光源时会发生什么变化。McIntyre指出，“现在还不知道有多少电子产生，以及会创造出什么化学物质……我们对于物理学还不是完全地了解，所以正在进行更多的实验。”他指出研究人员已经测试多达350种光阻剂和工艺步骤的组合了。
来自Globalfoundries的研究副总裁George Gomba指出，5nm时的随机缺陷包括细微的3D断裂和撕裂，例如线条上的缺口等。他还呼吁在所谓光化系统上进行更多的工作，以便微影技术人员在采用光罩护膜覆盖之前检测EUV光罩。
“为了充份利用EUV，我们将需要光化检测系统，尽管仍在开发中，但它可以辅助目前已经可用的电子束(e-beam)光罩检测系统。”
Borodovsky在采访中表示，另一个可能导致5nm缺陷的因素是现有的EUV光阻剂材料缺乏均匀度。此外，他还表示支持直接电子束写入，因为EUV使用的复杂相移光罩最终将膨胀至目前浸润式光罩价格的8倍。
Borodovsky表示，到了2024年，缺陷可能变得非常普遍，以至于传统的处理器将无法以先进工艺制造。使用内存数组与内建嵌入式操作数件的实验芯片可能具有更高的容错能力，例如IBM的True North芯片，以及惠普实验室(HP Labs)以忆阻器打造的成果。
参考资料：
TechNews 2018-04-09
电子工程专辑 2018-04-09
半导体行业资讯 2018-04-08
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