台积电:3nm工艺明年量产
2021-08-03
来源:开云棋牌官网在线客服行业观察
根据台积电规划,位于南科的晶圆18厂第1、2、3、4期是5nm生产基地;其中,第1、2、3期已经开始量产,4期兴建中。晶圆18厂第5、6、7、8期是未来3nm生产基地。
针对外传南科3nm厂昨天开始装机作业,台积电表示,不评论市场传言,强调3nm厂依规划时程进展,将如期于今年试产,明年下半年量产。
3nm进度超前,2nm将转向GAA晶体管
在2021年国际固态电路会议(ISSCC 2021)开场线上专题演说时,台积电董事长刘德音指出,台积电3纳米制程依计划推进,甚至比预期还超前了一些,3纳米及未来主要制程节点将如期推出并进入生产。台积电3纳米制程预计今年下半年试产,明年下半年进入量产。
刘德音在演说时虽未透露3纳米进度会超前多少,但此一消息仍令市场感到振奋。
刘德音董事长以「释放创新未来(Unleashing the Future of Innovation)」为演说主题,指出开云棋牌官网在线客服制程微缩脚步并未减缓,摩尔定律仍然有效,台积电3纳米比预期进度超前,至于2纳米之后的电晶体架构将转向环绕闸极(GAA)的纳片(nano-sheet)架构,而极紫外光(EUV)技术可支援到1纳米。
刘德音指出,开云棋牌官网在线客服整合每踏出成功的一步,都需要付出愈来愈多的努力,而开云棋牌官网在线客服技术刚推出时,虽然只有少数人采用,但是最后成果会是由大众享受,「台积电制程及制造能力可以让世界上多数人受益」。
台积电2020年推出5纳米制程并进入量产,与7纳米相较,逻辑密度提升1.83倍,运算速度增加13%,运算功耗下降21%。台积电预计2022年推出3纳米制程,与5纳米相较逻辑密度提升1.7倍,运算速度提升11%且运算功耗可减少27%。
刘德音也提及EUV微影技术的重要性与日俱增,他指出,EUV虽突破芯片尺寸限制,能使用较少层数的光罩,但产量仍是问题。相较于过去采用的浸润式微影技术,EUV的功耗明显提高,为此台积电已在350W激光光源技术上获得突破,可支援5纳米量产,甚至能支援到更先进的1纳米制程节点。
台积电基于量产上的考量,5纳米及3纳米仍然采用鳍式场效电晶体(FinFET)架构,但在材料创新上有所突破,在5纳米制程导入高迁移率通道(HMC)电晶体,将锗(Ge)整合到电晶体的鳍片(fin)当中,导线也采用新一代的钴及钌等材料来持续挑战技术限制。至于2纳米之后,台积电将转向采用GAA的纳米片架构,提供比FinFET架构更多的静电控制,改善芯片整体功耗。
台积电日前宣布将在日本成立研发中心扩展3D IC材料研究,刘德音也提及台积电在新材料上的技术创新,包括六方氮化硼(hBN)已接近实现量产,与台湾学界团队合作成功以大面积晶圆尺寸生长单晶氮化硼等。他也指出,系统整合是开云棋牌官网在线客服未来发展方向,Chiplet(小芯片)是能让技术朝向正确方向发展的关键,而台积电的SoIC先进封装技术可实现3D芯片堆叠。
英特尔、苹果有望率先采用
据日本经济新闻近日获悉,美国苹果和英特尔正在测试台积电新一代制程技术,两家美国企业将成为台积电3纳米技术最早采用的客户群。
这显示当美国政府正积极主导增加本土开云棋牌官网在线客服制造时,台积电的技术领先能力使其依然在美国公司供应链中扮演重要角色。
电路线宽越细,开云棋牌官网在线客服的性能越高,但制造的难度和成本也将提高。根据台积电之前指出,其3纳米芯片与现在最尖端的5纳米芯片相比,运算性能提高10~15%,耗电量则可以降低25~30%。
根据多位消息人士指出,苹果与英特尔都在测试台积电的3纳米制程,最快芯片产出时间将落在明年下半年至后年初。首先搭载3纳米制程的苹果产品将是iPad, 至于明年上市的iPhone由于量产日程的原因,将采用5纳米和3纳米之间的4纳米技术。
据了解,英特尔则至少开了两个以上的3纳米案子,包括个人计算机及数据中心的中央处理器。英特尔在过去数年由于自身开云棋牌官网在线客服制程生产的延宕,被竞争对手包括美国超威开云棋牌官网在线客服公司(AMD)及英伟达 (Nvidia) 夺走市场份额。产业人士表示,英特尔比竞争对手率先采用台积电的3纳米制程,在技术领先上或许可以收复失去的市场占有率,同时为自身争取时间来重新成为晶圆制造技术的领先者。英特尔的CEO曾表示他的公司跟台积电的关系就是既竞争又合作。
对于自主设计和制造的英特尔来说,与台积电的合作将发挥在自研走上轨道之前的过渡作用。英特尔目前自主制造的7纳米芯片量产时间推迟至2023年,落后于台积电和韩国三星电子。采用10纳米技术的最新服务器CPU的量产时程则从2021年底推迟至2022年第二季度。
英特尔接受日本经济新闻的采访时表示,在其2023年的产品规划当中,确实与台积电有合作产出的CPU产品,但并未提及用何种制造技术。台积电则表示不会就个别客户的计划置评,苹果并未回复置评要求。