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台积电将迈进5nm时代,遥遥领先同行

2018-07-25
关键词: 台积电 晶圆 CLN5

根据市场消息,台积电预定在明年第1季进行5奈米制程风险性试产,将是全球第一家导入5奈米制程试产的晶圆代工厂,而依据台积电的时程,将有望在明年底或2020年初进行量产,再度领先全球。


在之前,业界普遍认为,7nm已经是极限,再小会导致电子偏移,发热严重,效率变低,性能会适得其反。不过台积电对5nm进展感到非常满意,自信能够按照计划量产。根据台积电的规划,其 5nm(CLN5)将继续使用荷兰ASML Twinscan NXE: 3400 EUV光刻机系统,扩大EUV的使用范围,相比于第一代7nm晶体管密度可猛增80%(相比第二代则是增加50%。而为了追求这个先进工艺,台积电投入巨资,让所有竞争对手都望尘莫及。

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路透社报道,台积电在7纳米战局持续扩大领先差距,且于5纳米投资额高达250亿美元,再次堆高资本与技术壁垒。光晶圆厂方面,就是一笔巨大的投入。


在今年一月初,台积电宣布在台湾南部科学工业园区(STSP)开工建设新的5nm工厂。据透露,5nm工厂是南科12寸超大型晶圆厂Fab 14的延伸,预计将兴建第8期至第10期等共3个厂区,5nm合计月产能可望上看9~10万片。而整个工厂占地也将超过40公顷,由于建厂及设备成本愈来愈高,消息表示,台积电5nm 3个厂区的总投资金额将创下新高纪录,设备业者推估应达新台币2,000亿元,而新工艺的快速演进将大大巩固台积电一号代工厂的地位。


至于竞争对手方面,全球先进制程发展到这个阶段,能继续参与下一阶段的只剩下资本雄厚的三星电子(Samsung Electronics)及英特尔(Intel),但因为台积电保证绝对不与客户竞争、不做品牌的承诺,这就成为其代工版图持续扩大的关键所在,而技术的领先则是其根本。我们先看一下这两年声势浩大的三星。


在今年五月于美国举办的三星工艺论坛SFF 2018 USA之上,三星宣布将连续进军5nm、4nm、3nm工艺,直逼物理极限!按照三星的规划,三星7nm EUV的栅极间距是54nm,鳍片间距是27nm,前者是Intel 10nm的水平。而其5nm LPE工艺在7nm LPP制程的基础上继续创新改进,可进一步缩小芯片核心面积,带来超低功耗;紧接着的4nm LPE/LPP则是他们最后一次应用高度成熟和行业验证的FinFET立体电晶体管技术,结合此前5nm LPE制程的成熟技术,芯片面积更小,性能更高,可以快速达到高良率量产,也方便客户升级。

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在7nm还没放量的时候,这两家晶圆代工大厂已经开始瞄准了3nm,作为下一个角逐的战场。而国内的SMIC还在14nm上攻克。


毫无疑问,未来的晶圆竞争会是巨头的游戏,资金投入和技术投入是惊人的,对于国内晶圆厂来说,想追上这些行业领导者,还有很长的一段路要走。



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