DS1330Y-200英特爾第二季度營收為197.28億美元，與去年同期的165.05億美元相比增長20%；凈利潤為51.05億美元，與去年同期的41.79億美元相比增長22%。這要是放在很多公司，得是樂瘋了的財務數據啊！英特爾第二季度營收和調整后每股收益以及全年業績展望均超出華爾街分析師此前預期，但第三季度調整后每股收益展望未達預期，導致其盤后股價大幅下跌逾7%。雖然新冠疫情席卷全球，但英特爾連續兩季都實現了非常接近200億的營收，全年甚至可以展望一下800億這個無人企及的高度，但不幸的是，工藝問題的遲遲無法解決，讓英特爾的股價大幅下滑，相比于今年初的高位，整整下滑了30%，市值跌去了一個AMD。9.19的PE Ratio從某種角度來說，讓英特爾的這一數據接近于傳統制造業，而不像個高科技企業該有的樣子。（對比參考美國半導體股的PE R 大概在30左右，而中國科創板半導體股平均高達70）。

相比于投資界只看結果，技術角度我們還是一起分析一下為啥英特爾這個半導體工藝的老司機這次遇到這么大的新問題，硬生生的從之前絕對領先到現在幾乎半代以上的工藝落后。一切的原因大概是從當初10nm工藝節點開始的，而問題的核心就是這個“鈷”材料。正是鈷材料應用的難產，讓英特爾從工藝上開始大幅落后，為何要歸咎到新材料？因為以英特爾和半導體設備廠之間的密切關系（在很多設備廠商那里，英特爾擁有最高的權限，專門的研發和服務團隊，定制化的設備等），加上雄厚的半導體技術研發經驗，很難想象他們會在其他方面落后臺積電這么多。

鈷這個材料，算得上是普通金屬材料中比較特別的一個，元素符號Co，銀白色鐵磁性金屬，在周期表中位于第4周期、第Ⅷ族，原子序數27，鈷在地殼中的平均含量為0.001%（質量），主要的工業用途是制造各種合金材料。值得一提的是，鈷是維生素B12組成部分，鈷元素能刺激人體骨髓的造血系統，促使血紅蛋白的合成及紅細胞數目的增加，而鈷和鈷化合物在2B類致癌物清單中。目前大家了解最多的可能是鈷60，作為常見的放射性元素用作放療化療應用， 最近炒的比較熱的一顆就可以摧毀世界的正是基于鈷元素的。

但時間給出了截然不同的答案，選擇用銅合金的臺積電成了最大贏家，今天其市值已經從18年初只有英特爾的一半到現在是英特爾的1.7倍。雖然在工藝追趕英特爾的路上，臺積電經歷過40nm的難產（據透露背后的原因是臺積電從選擇IBM體系下的Gate-first研發到一半多之后轉而從頭研究Gate-Last，認為英特爾當初的方案才是能繼續走向28nm甚至22nm的正確方向），在張仲謀和蔣尚義的二次出山之后，臺積電的路逐漸走得越來越穩健，并且在10nm和7nm工藝上選擇了更為穩妥的銅合金而沒有去跟隨英特爾激進的策略，從而實現了工藝節點上的反超，在目前英特爾7nm還沒有明確日期的情況下，臺積電今年下半年5nm即將量產并且已經排滿了訂單。

電子傳輸是半導體芯片工作的物理基礎，半導體芯片是靠銅來作為基礎導電材料的，銅的電阻率低（金也一樣），綜合性價比最好。但當工藝下降到10nm以下時，以銅作為導線材料就會出現導電速率不足的問題，這個時候就需要新的材料來替代成熟的銅導電方案，英特爾在這個時候選擇了鈷這個材料。英特爾公司公開了將鈷金屬應用于10納米芯片最細連接線的設想，并介紹了用鈷代替鎢制成的電接觸材料設備的性能。當然這個技術并不是英特爾首創的，最早研究這個技術的是半導體設備老大應用材料，他們早就布局研發來了一整套整合鈷金屬互連工藝解決是針對10納米/7納米以下制程的，可以滿足加速芯片效能，縮短芯片上市時間的需求。

鈷的電阻率是其3倍，但受到電遷移的可能性要小得多。當電子加速穿過超薄線路時，它們會將原子驅趕到金屬中，就像是一位急匆匆的行人將另外一個人推到人行道外面一樣。為了保護銅互連，需要在纖細的線路中鑲嵌其他材料，如氮化鉭甚至是鈷。英特爾的報告中指出，在10納米加工技術的兩層超薄布線層中使用鈷互聯，電遷移減少了1/10至1/5，電阻率是原來的一半。改善后的互連線路將有助于半導體行業克服線路問題，進一步縮小晶體管尺寸。在工藝改進過程中，英特爾公司還曾經將與晶體管柵極接觸的鎢金屬層替換成鈷金屬層。之前選擇用鎢是因為鎢有彈性且不會有電遷移問題。但是鎢的電阻率很高。

英特爾的14nm工藝和臺積電的16nm工藝不相上下，而在密度上英特爾表現更好，這個時候英特爾工藝依然有領先優勢。這樣的重大技術革新，對英特爾這個老司機來說似乎是駕輕就熟的，畢竟過去20年來，幾乎所有的半導體工藝的重要革新，英特爾都是第一個嘗鮮者，甚至衍生出跟著英特爾走不會有錯的論斷。比如最早的HKMG材料的應用，比如最早的Gate-first和Gate-Last之爭，比如第一個FINFET工藝應用等。即使第一個應用新工藝新材料會帶來高額的成本壓力，即使鈷材料的基礎成本是銅材料的5-6倍，但財大氣粗的英特爾當時有六百億的營收和30%+的凈利率支撐，加上CPU壟斷地位帶來的高額附加價值。

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