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越做越强的台积电:5纳米良率比7纳米更高、3纳米继续用FinFET、2纳米工厂即将开建!

2020-08-26 12:58:10 来源:EETOP
台积电近日在线上研讨会上透露了有关于先进制程的大量资讯,目前刚量产的5 纳米制程良率已经迅速超过7 纳米,对于苹果A14X 芯片以及AMD Zen 4 处理器都是非常好的消息。

通常半导体制程良率是随着时间而下降,并获得更高的产量,也就是学习曲线的概念。不过台积电表示,尽管5 纳米是更先进的制程,但学习曲线表现比7 纳米更好,使量产非常顺利,而5 纳米强化版制程N5P 也即将于明年开始量产,性能将再度提高5%,或功耗降低10%。

基本上只要缺陷数低于0.5/cm2就算是合格的良率,目前已相当成熟的7纳米制程0.09/cm  2,但才刚量产不久的5纳米制程良率就已达到了0.1 /cm2,显示出过往更好的学习曲线,这可能主是得益于EUV技术的应用,减少了工艺步骤,原本需要4步DUV如今EUV能一次完成,降低了生产风险,如此下一季5纳米良率就将比7纳米更好。
目前来看5 纳米将会给台积电带来更强的竞争力,不仅如此,台积电还提供了最新N4 工艺的预览,N4 除了通过减少掩模层来简化工艺外,还提供了一条直接迁移路径,可以全面兼容5 纳米设计生态,预期将于明年底试产,2022 年实现量产。
台积电下一代的N3 工艺将成为世界上最先进的逻辑技术,又会再度出现性能的飞跃与5 纳米相比将实现全节点的技术进步,性能再度提高15%、功耗降低30%、逻辑密度提高70%。但值得注意的是,3纳米仍然会是FinFET,这点倒是令市场相当意外,预计要到2纳米才会采用GAA。
 
当然面对质疑,台积电也表示,经过与客户的协商,3 纳米制程预期的成本及性能表现已受到广泛的支持。尽管三星宣称在3 纳米将使用GAA,但台积电仍相当胸有成竹。当然台积电仍在持续探索3 纳米以下的技术,例如纳米碳管等新材料的应用,不过目前来看单一晶体管的性能提升已渐趋有限,需要更好的设计才能达到更高的效率。
台积电目前已将眼光放到更进一步的2 纳米制程上。在25 日展开的「2020 台积电全球技术论坛」中,台积电营业组织资深副总经理秦永沛正式宣布,台积电未来的2纳米制程将会选择落脚新竹,而目前兴建晶圆厂的土地正在取得当中。
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