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EEPW首页 > 编辑观点 > 三星正推进3nm工艺二季度量产 若实现将先于台积电量产

据国外媒体报道,在7nm和5nm制程工艺的量产时间上基本能跟上节奏的电子,在更先进的制程工艺上有望先于量产,有报道称他们正推进在二季度量产。

本文引用地址:/article/202205/433830.htm

电子在二季度的展望中提到,他们的技术领先将通过首个大规模量产的全环绕栅极晶体管工艺进一步加强,他们也将扩大供应,确保获得全球客户新的订单,包括美国和欧洲客户的订单。

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外媒的报道显示,电子方面已经宣布,他们早期级栅极全能(3GAE)工艺将在二季度量产。三星电子宣布的这一消息,也就意味着业界首个3nm制程工艺即将量产,将是首个采用全环绕栅极晶体管(GAA)的制程工艺。

三星通过世界上首次大规模的GAA 3nm工艺,加强其技术领导地位。三星代工的3GAE工艺技术是该公司第一个使用GAA晶体管的工艺,三星官方称之为多桥通道场效应晶体管(MBCFETs)。

三星大约在三年前正式推出了其3GAE和3GAP节点。当该公司描述其使用3GAE技术生产256Mb GAAFET SRAM芯片时,它提出了一系列的要求。三星表示,该工艺将使性能提高30%,功耗降低50%,晶体管密度提高80%。不过,对三星来说,性能和功耗的实际组合将如何发挥,还有待观察。

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从理论上讲,与目前使用的FinFET相比,GAAFET有许多优势。在GAA晶体管中,通道是水平的,被栅极所包围。GAA通道是利用外延和选择性材料去除形成的,这使得设计者可以通过调整晶体管通道的宽度来精确地调整它们。通过更宽的通道获得高性能,通过更窄的通道获得低功率。这样的精度大大降低了晶体管的漏电电流以及晶体管的性能变化,这意味着更快的投产时间、上市时间和提高产量。

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另外,根据应用材料公司最近的一份报告,GAAFET有望减少20%-30%的电池面积。三星的3GAE,作为一种"早期"的3nm级制造技术,3GAE将主要被三星LSI(三星的芯片开发部门)和两三个高级客户使用。考虑到三星LSI和早期客户倾向大批量制造芯片,预计3GAE技术将得到相当广泛的使用,前提是这些产品的产量和性能达到预期。

三星电子和是目前在推进3nm工艺量产的两大晶圆代工商,但两家公司在技术路线上并不相同,台积电继续采用鳍式场效应晶体管(FinFET)架构。

在3nm之前的多项制程工艺上,三星电子在量产时间方面虽略晚于台积电,但基本能跟上台积电的节奏,不过由于在良品率方面有较大差距,加之没有苹果的订单,因而三星电子在全球晶圆代工市场的份额,远不及台积电。多家机构的数据显示,台积电近几个季度在全球晶圆代工商市场的份额,超过了50%,远高于其他厂商。

在全球晶圆代工市场的份额与台积电有较大差距的三星电子,对他们的3nm工艺也是寄予厚望。如果他们的3nm工艺能在二季度量产,就将先于台积电量产。在4月14日的一季度财报分析师电话会议上,台积电CEO魏哲家再次表示,他们的3nm工艺量产计划不变,正按计划推进在下半年量产。

然而,尽管三星和台积电在先进制程上争的“你死我活”,但一个不可否认的事实是,3nm等更先进制程的用户将越来越少,原因就是成本越来越高,性价比逐步降低,部分领域也用不到3nm等制程。

美国乔治敦大学沃尔什外交学院安全与新兴技术中心(CSET)发布的信息显示,台积电一片采用3nm制程的12英寸晶圆,代工制造费用约为3万美元,大约是5nm的1.75倍。在裸片(die)面积不变(即升级架构,不增加晶体管数量)、良率不变的情况下,未来苹果A17处理器如果采用3nm制程,成本将上涨到154美元/颗,成为iPhone第一成本部件,而5nm的A15处理器只是iPhone的第三大成本零部件。



关键词: 三星 3nm 台积电
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