《台积电将推出4nm芯片制程工艺 计划2022年大规模量产》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2020-07-22
  • 7月20日消息,据国外媒体报道,连续5年独家获得苹果A系列处理器代工订单的台积电,近几年在芯片制程工艺方面走在行业前列,5nm工艺已在今年大规模量产,更先进的3nm工艺也在按计划推进,计划明年风险试产,2022年下半年大规模量产。

    而从台积电新披露的消息来看,在5nm工艺和3nm工艺之间,他们还将推出4nm芯片制程工艺。

    台积电是在官网所披露的二季度财报分析师电话会议材料中,提及4nm工艺的。台积电CEO、副董事长魏哲家在会上表示,他们将推出4nm工艺,作为5nm工艺家族的延伸。

    魏哲家还透露,4nm工艺将兼容5nm工艺的设计规则,较5nm工艺更有性价比优势,瞄准的是下一波的5nm产品,计划在2022年大规模量产。

    但台积电4nm制程工艺计划大规模量产的2022年,3nm工艺也将大规模量产,后者计划量产的时间是2022年下半年。

    4nm工艺是5nm工艺的延伸,3nm工艺则是5nm之后台积电全新一代的芯片制程工艺节点,晶体管密度较5nm将提升70%,运行速度提升10%到15%,能效提升25%到30%。

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    • 编译者:冯瑞华
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    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:shenxiang
    • 发布时间:2019-10-21
    • 中芯国际近日表示,通过加大研发投入,14nm制程工艺芯片已经实现量产,并将于2021年正式出货。 继去年8月中芯国际首次宣布14nm芯片研发成功,到如今超预期实现量产,良率高达95%。这标志着中芯国际正式赶超台积电南京12寸厂的16nm制程工艺,追平台联电14nm制程工艺,正式跻身全球晶圆先进制程工艺代工厂的行列,这是中国半导体发展史上的重要里程碑。 对于芯片厂商而言,缩减制程数值是它们不遗余力去实现的目标。但是,当栅极宽度逼近20nm时,就会遇到新的技术瓶颈,导致研发难度和成本急剧上升:由于栅极过窄,对电流控制能力急剧下降,二氧化硅绝缘层会变得更薄,容易导致电流泄漏。因此,就需要光刻设备、绝缘材料、芯片栅极改制、FinFET 3D等新技术新工艺以突破技术壁垒。 从制程工艺的发展情况来看,从28nm到14nm是一道分水岭,随着摩尔定律逐步失效,制作更先进制程的芯片需要更长周期,业界至此也开始两极分化为具备先进制程或是传统制程的不同技术能力。 全球六大IC晶圆厂制程演进表在全球半导体业中,能实现14nm工艺节点的企业不到10家,包括英特尔、三星、台积电、格罗方得、联电、东芝、海力士、美光等。 中芯国际14nm芯片实现量产,获得的是成为全球晶圆先进制程工艺代工厂的入场券。至此,“中国芯”距离当前已经量产的最先进制程7nm仅相差两代,产品差距缩小到四年之内。 四年实现技术飞跃 作为中国大陆规模最大的集成电路芯片制造企业,中芯国际在2015年成功量产了28nm制程工艺芯片,并在短短四年实现了从28nm到14nm的飞跃,而台联电为此耗费了整整5年。 技术快速迭代,与中芯国际的高投入密切相关。2018年,中芯国际向荷兰ASML订购了一套EUV设备(极紫外线光刻机),据传是当时最昂贵和最先进的芯片生产工具,价值高达1.2亿美元,2019年初,这一设备已经如期交付。 据ASML官网介绍,这台价值1.2亿美元的设备,能够支持精细到5nm工艺节点的批量生产,拥有每小时155片的300mm尺寸晶圆雕刻能力。这为中芯国际成功实现14nm量产提供了关键设备支撑。在顶尖光刻设备的加持之下,可以想见,中芯国际距离12nm、10nm甚至7nm的时代也不会太遥远。 据公开报道,中芯国际14nm芯片目前已有超过10个流片客户,其中有车用芯片客户流片,并通过了车用标准Grade 1的测试门槛,众所周知,车用市场对芯片品质门槛要求最高。 对于全球大型芯片制造厂商而言,28nm芯片技术已经非常成熟,产能显得有些过剩。而在另一端,10nm以下制程技术则非常尖端,行业玩家只剩下金字塔尖的台积电、三星和英特尔。 而居于两者中间位置的14nm显然成为了中坚力量,成为绝大多数中高端芯片的主要制程。 有数据统计,在2019年上半年,整个半导体销售市场规模约为2000亿美元,其中65%芯片采用14nm制程工艺,仅10%左右的芯片采用7nm,25%左右采用10nm和12nm,14nm可以说是当下应用最广泛、最具市场价值的制程工艺。 随着5G和AIoT时代的到来,特别是在智慧城市、自动驾驶、安防物联网等领域各项产品日趋丰富,芯片也逐渐专注于针对特殊场景的优化,专用芯片即将迎来“百花齐放”的物种大爆发时代,广泛的AIoT场景,将让14nm制程的芯片拥有庞大的市场空间。 目前,国内已经有超过20家企业投入AI芯片的研发中来。而中芯国际对于关键制程的把控,意味着国内芯片设计企业和AI公司在应用14nm芯片产品方面获得更多的自主能力,从而实现真正完全的“中国智造”。