半導體制造工藝皇冠明珠，隨摩爾定律逼近物理極限。本文主要探討普通硅工藝邏輯芯片的先進制程。先進制程是指集成電路產業晶圓制造中最為頂尖的若干個工藝節點，隨著時間不斷演變升級，而就當前時點來看，本文將 16/14nm 及以下節點納入先進制程的范圍。根據國際半導體技術路線圖（ITRS）的規定，制程節點代數通常以晶體管的半節距（half-pitch）或柵極長度（gatelength）等特征尺寸（CD，critical dimension）來表示，以衡量集成電路工藝水平。摩爾定律指出：“集成電路芯片上所集成的電路的數目，每隔 18-24 個月就翻一倍；微處理器的性能提高一倍，或價格下降一半。”根據摩爾定律，制程節點以 0.7 倍（實際為根號 2 的倒數）遞減逼近物理極限，從 1μm、0.8μm、0.5μm、0.35μm、0.25μm、0.18μm、0.13μm、90nm、65nm、45nm、32nm、22nm、16nm、10nm、7nm，一直發展到未來的 5nm、3nm，其中工藝節點之間還出現了半節點，如 28nm、20nm、14nm。事實上 90nm 節點以前特征尺寸完全對應柵極長度，自 65nm 開始各廠商節點名稱的定義越來越模糊，已不能完全對應器件的物理尺寸。目前 14nm、10nm 的節點名稱大致對應柵極長度的一半。
更快更高更強，性能需求引領先進制程進步。“天下武功唯快不破”，持續提高芯片性能是先進制程的核心追求，因此先進制程的應用主要為高性能計算領域，包括 CPU（AP）、GPU、ASIC、FPGA 等芯片，對應下游包括智能手機、個人電腦、服務器、礦機等。這些應用對于性能要求極高，而非將成本作為首要衡量因素。目前 7nm 及 10nm 主要應用包括智能手機 AP/SoC、個人電腦及服務器 CPU、礦機 ASIC 等。14nm 主要應用包括中高端AP/SoC、顯卡 GPU、礦機 ASIC、FPGA 等。較為成熟的 28nm 節點主要應用包括中低端手機、平板、機頂盒、路由器等主芯片。
歷年先進制程均率先應用于旗艦級智能手機 AP 或計算機 CPU 等。手機主芯片通常采用最先進兩代工藝打造，旗艦手機主芯片走在制程前沿，最先進制程推出后即開始采用，新制程出現后向下轉移，而中低端手機主芯片通常采用次頂級制程打造。以蘋果手機以及高通各主處理器制程及推出時間為例，蘋果每代手機芯片基本采用當年度臺積電、三星最先進、良率穩定的制程打造，近兩年的 10nm、7nm 制程，蘋果手機芯片均為首發量產芯片。高通依據產品線不同采用制程各有側重，例如驍龍 400 系列定位中低端、驍龍 600 系列定位中高端，均會考慮成本均衡，而高通驍龍 800 系列定位旗艦級，每年通常采用三星電子當期最先進工藝。英特爾作為制程工藝領先的 IDM 廠商，其推出的 CPU 也長期是最先應用先進制程的產品。
