半導(dǎo)體業(yè)自28納米進步到22/20納米，受193i光刻機所限，必須采用兩次圖形曝光技術(shù)（DP）。再進一步發(fā)展至16/14納 米時，大多采用finFET技術(shù)。如今finFET技術(shù)也一代一代升級，加上193i的光學(xué)技術(shù)延伸，采用SADP、SAQP等，所以未來到10納米甚至 7納米時，基本上可以使用同樣的設(shè)備，似乎己無懸念，只是芯片的制造成本會迅速增加。然而到5納米時肯定是個坎，因為如果EUV不能準備好，就要被迫采用 五次圖形曝光技術(shù)（FP），這已引起全球業(yè)界的關(guān)注。
而對于更先進5納米生產(chǎn)線來說，至今業(yè)界尚無關(guān)于它的投資估計。但是根據(jù)16/14 納米的經(jīng)驗，以每1000硅片需要1.5億至1.6億美元計，推測未來的5納米制程，因為可能要用到EUV光刻，每臺設(shè)備需約1億美元，因此它的投資肯定 會大大超過之前。所以未來建設(shè)一條芯片生產(chǎn)線需要100億美元是完全有可能的。
生產(chǎn)線的量產(chǎn)是個系統(tǒng)工程，需要材料、設(shè)備、晶體管結(jié)構(gòu)、EDA工具等與之配套，對于半導(dǎo)體業(yè)是個更大的挑戰(zhàn)。
新的晶體管型式，加上掩膜、圖形、材料、工藝控制及互連等一系列問題，將導(dǎo)致未來半導(dǎo)體業(yè)將面臨許多的困難。
在近期的會議上，Intel發(fā)布的一份報告引起了業(yè)界關(guān)注，并進一步推動業(yè)界開始思考未來先進工藝制程的發(fā)展方向。
Intel公司提出的下一代晶體管結(jié)構(gòu)是納米線FET，這是一種晶體管的一面讓柵包圍的finFET。Intel的納米線FET有時被稱為環(huán)柵FET，并己被國際工藝路線圖ITRS定義為可實現(xiàn)5納米的工藝技術(shù)。
如果Intel不是走在前列，也就不可能提供其5納米進展的訊息。該報告似乎傳遞出一個信號，5納米可能有希望實現(xiàn)，或者已經(jīng)在其工藝路線圖中采用了新的晶體管結(jié)構(gòu)。
在5納米的競爭中，臺積電也不甘落后，其共同執(zhí)行長Mark Liu近期也表示，己經(jīng)開始對5納米的研發(fā)，并有望在7納米之后兩年推出。全球其他先進制程制造商也都在關(guān)注5納米。
不用懷疑，芯片制造商只看到采用如今的finFET技術(shù)有可能延伸至7納米，至于5納米尚不清楚，或者有可能最終并不能實現(xiàn)。實際上，在5納米時，的確有許多技術(shù)上的挑戰(zhàn)，導(dǎo)致成本之高，讓人們無法預(yù)計。
但是如果假設(shè)5納米出現(xiàn)在某個時刻，那么產(chǎn)業(yè)界將面臨眾多的難題。應(yīng)用材料公司先進圖形技術(shù)部副總裁Mehdi Vaez-ravani認為，這其中每一項都是挑戰(zhàn)，有物理和靈敏度的要求，也有新材料方面的需求，其中晶體管的結(jié)構(gòu)必須改變。
如果產(chǎn)業(yè)真的邁向5納米，將面臨什么樣的挑戰(zhàn)？美國半導(dǎo)體工程（Semiconductor Engineering）為了推動進步，從眾多挑戰(zhàn)中匯總了以下幾個方面。
Lam Research全球產(chǎn)品部首席技術(shù)官泮陽（Yang Pan）認為，在通向5納米時，功能與成本是無法躲避的最大挑戰(zhàn)，所以要引入新的技術(shù)與材料。
晶體管結(jié)構(gòu)
在finFET或者納米線FET之間選擇誰會勝利還為時尚早，業(yè)界正試圖尋求更多的解決方案。
首先芯片制造商必須要做一些困難的決定，其中之一就是必須選擇在5納米時晶體管的結(jié)構(gòu)，如今有兩種可供選擇，finFET或者納米線FET。
格 羅方德先進器件架構(gòu)總監(jiān)及院士Srinivasa Banna認為，對于5納米，finFET是一種選擇。顯然其從產(chǎn)業(yè)角度希望盡可能延伸finFET技術(shù)。眾所周知，產(chǎn)業(yè)界為了finFET的生態(tài)鏈己經(jīng) 投了許多錢，因此從投資回報率角度上，希望finFET技術(shù)能用得更久。
然而縮小finFET技術(shù)至5納米是個挑戰(zhàn)，因為在5納米finFET時，預(yù)計鰭的寬度是5納米，而實際上這種結(jié)構(gòu)己經(jīng)達到理論極限。
Banna說，這也是芯片制造商正在開發(fā)納米線FET的原因。納米線有很好的靜電優(yōu)勢（CMOS有靜電擊穿問題），但是也帶來許多問題，如納米線的器件寬度及器件能有多大的驅(qū)動電流，這些業(yè)界都在摸索之中。
三星先進邏輯實驗室高級副總裁Rodder認為，直到今天，對于5納米來說，在finFET或者納米線FET之間選擇誰會是勝利者還為時尚早，因為業(yè)界正試圖尋求更多的解決方案。
