電子產品趨勢更趨向微型化和低功耗的，這也就促使晶圓代工廠工藝的升級來支持。隨著晶圓工藝開發到7nm、5nm,但是設計7NM工藝的廠家不多，因為7nm晶圓工藝制程的門檻高。

為什么7nm工藝制程這么難？

在討論7nm制程難度的時候，我們需要普及一個量子力學上的概念，這樣子可以有助于我們理解為什么低制程的成本急劇提升，那就是量子隧穿效應。

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在量子力學里，量子隧穿效應指的是，像電子等微觀粒子能夠穿入或穿越位勢壘的量子行為，盡管位勢壘的高度大于粒子的總能量。在經典力學里，這是不可能發生的，但使用量子力學理論卻可以給出合理解釋。

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如果通俗點來講，就是說制程工藝到一定程度下，電路與電路之間的距離降低到一定程度就會出現量子隧穿效應，這些電子呈現的是一種我們所不知道的規律進行運動，于是這些不可控制的電子造成了半導體的漏電率急劇上升，有太多的能源被浪費在控制電子運動上，自然不能發揮晶體管應該有的性能，宏觀上表現為處理器的發熱量增加，但是性能沒有太大的變化。

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當然對于量子隧穿效應目前還沒有完全能夠消除的辦法，畢竟這個已經屬于自然規律，即使是量子力學我們也沒有完全掌握，因此只能減少這種情況的發生。這就意味著制造材料需要進行重新研發，而這種尖端技術的投入可能是無底洞，投資了一大筆錢，最后獲得的成果或許不進入人意，沉沒成本實在太高，因此只有充足的資金才能夠投入到更新的工藝制程的研發中去。

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而實現低距離制程的還有一個重要的因素，那就是被稱之為現代光學工業之花的光刻機，7nm制程的實現離不開高性能光刻機的運行，其中荷蘭的ASML幾乎壟斷了全球頂級光刻機的份額。

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眾所周知，光刻機這種精密儀器制造成本和制造時間都十分漫長，其中ASML最新的光刻機之一的NXT2000i光刻機單臺售價更是達到上億美元，而NXT2000i光刻機也是進行7nm乃至于未來5nm制程的最佳利器，盡管光刻機售價高昂，但是追求者絡繹不絕。除了臺積電之外，三星和Intel也砸巨資追求這臺性能出色的光刻機，在產量有限的情況下，其他的芯片工藝制造商即使擁有合適的工藝，沒有性能出色的光刻機，同樣不能進行優秀的代工。這也就是7nm制程芯片成本急劇提升，量產困難的另外一個原因。