三星首次在先进工艺层面反超台积电,3纳米芯片良品率持续提升

2022-11-29  

电子已与美国公司Silicon Frontline Technology扩大合作,提高半导体晶片在生产过程中的良率,希望超车劲敌。据悉,三星电子先进制程良率低迷,自5纳米制程一直存在良率问题,随着4纳米和3纳米,情况变得更糟,据传三星3纳米解决方案制程自量产以来,良率不超过20%,量产进度陷入瓶颈。

三星电子先进制程良率非常低,自 5 纳米制程开始一直存在良率问题,在 4 纳米和 3 纳米工艺上情况变得更加糟糕。据传三星 3 纳米解决方案制程自量产以来,良率不超过 20%,量产进度陷入瓶颈。

三星目前在 4 纳米和 5 纳米工艺节点上出现了与产量有关的问题,该公司不希望这个问题再次出现在 3 纳米工艺上。因此希望通过和 Silicon Frontline Technology 公司合作,帮助三星晶圆厂进行前端(front-end)工艺和芯片性能改进。

了解到,这家美国公司提供芯片鉴定评估和 ESD(静电放电)预防技术。ESD 是造成半导体芯片缺陷的主要原因之一,是由制造过程中设备和金属之间的摩擦造成的。据报道,三星在芯片设计和生产过程中已经与 Silicon Frontline 公司合作了很长时间,并取得了令人满意的结果。该公司现在将在芯片验证过程中使用该公司的技术。

台积电总裁魏哲家在台积电2022技术论坛上表示,3纳米即将量产,客户相当踊跃;至于2纳米可以保证在2025年量产。

魏哲家表示,3纳米有说不出的困难,已快要量产,客户相当踊跃、有许多客户参与,工程能力有点不足,正尽量努力中。

8月18日,台积电副总监陈芳在2022年世界半导体大会上表示,台积电3纳米芯片将在今年下半年量产,已经对部分移动和HPC(高性能计算)领域的客户交付,

对于3纳米量产后的新一代芯片2纳米时间表,魏哲家指出,2纳米将用新的纳米片 (nanosheet) 技术,会在2025年量产,届时还是电晶体密度最小、效能最佳的先进制程技术。

据悉,台积电2纳米技术和3纳米技术相比,功效大幅往前推进。在相同功耗下,速度增快 10~15%,或在相同速度下,功耗降低 25~30%。

台积电此前在北美技术论坛上表示,2纳米技术在性能和功率效率方面提供全节点改进,以支持台积电客户的下一代产品创新。除了移动计算基准版本之外,2纳米技术平台还包括一个高性能变体,以及全面的小芯片集成解决方案。

魏哲家也说,“台积有能力设计产品但绝对不会自己设计产品”,“台积的成功是来自客户的成功”。他也特别强调,“这点和竞争对手不一样,他们客人不管有没有成功都会有自己的产品推出来。”

据台湾经济日报6月10日消息,台积电2纳米建厂计划相关环保评审文件已提交送审,力争明年上半年通过环评,随即交地建厂,第一期厂预计2024年底前投产。

芯片代工巨头台积电被曝大砍供应链订单,最多高达五成。据《台湾经济日报》 11月1日报道,半导体景气下行,台积电二度下修资本支出之际,传出3纳米制程大客户临时取消订单,台积电因而大砍供应链订单,最多高达四、五成,涵盖再生晶圆、关键耗材、设备等领域。

业界传言称,台积电遇到3纳米制程某预定大客户临时取消订单,导致其近日将要量产的3纳米制程,月产能比原先规划明显减少,约仅1万多片,要等到明年下半年N3E制程量产,3纳米制程月产能才会明显增加,这也影响相关供应链业绩动能,甚至传出订单比年初规划大砍四至五成。

报道显示,不具名的台积电供应链私下透露,来自台积电的订单确实从第三季度末开始转弱,第四季度与明年首季订单持续下滑。目前所知,受冲击的领域包括前段生产制程与后段先进封装制程,其中对后段的影响幅度大于前段。

10月13日,台积电曾表示,预估的2022年400亿至440亿美元的资本支出目标,目前则降至约360亿美元,包含仍持续面对供应不顺的干扰与反映市场需求变化。这已经是台积电第二次下修今年资本支出目标。

《台湾经济日报》称,这意味着原本要释放给供应链高达上千亿元的商机被砍掉,掀起供应链骨牌效应。

台积电尚未对此回应。台积电先前在法说会上提到,3纳米将在今年第四季度量产,预期在高速运算与智能手机应用驱动下,2023年平稳量产,但台积电并未透露3纳米月产能细节。

报道指出,针对目前的情况,台系设备工程厂商保持警戒,预料新接订单高峰期恐已过。业内人士分析,多个设备工程厂目前在手订单均为历史新高,主要贡献大多来自半导体产业龙头台积电的扩建新厂效益,并可望确保至2023年营运无虞。

另外有设备厂表示,明年来自台积电的订单确实低于原本预估,并且优先使用库存耗材,以至降低市场流动性,影响到公司的成长动能。至于材料厂方面,部分业者已感受到台积电订单有些减少的压力。

要说今年芯片大事情之一,莫过于今年7 月,韩国芯片巨头——三星宣布量产3纳米(nm)芯片。

毫无疑问,这甚至比台积电量产计划早了整整2个月,不过,即便如此,也有有消息指出,台积电3纳米芯片已获得英特尔、苹果等大客户青睐下订,而三星良率(合格率)和订单仍是市场关注焦点

对此,韩媒指出,虽然台积电(3纳米)量产进度落后,但市场占有率仍遥遥领先三星,而且鉴于苹果和三星在智能手机市场有直接竞争关系,所以三星很难成为台积电的优先选项。

《韩国商业》(Business Korea)就报道称,三星虽然在7 月独步全球,正式宣布量产3纳米芯片,以展现其技术实力,但由于晶圆代工龙头——台积电计划9 月开始量产,这也降低三星缩小与台积电在先进制程技术差距的预期。

上述报道还援引业界人士透露,台积电3纳米芯片已经获得大客户订单,预期将由苹果于今年底首发采用,其他买家包括:英特尔、超微、高通、联发科、博通、高通等客户,也都将于明年或后年完成3纳米芯片设计并量产。

三星和台积电两大芯片厂商在3纳米芯片技术研发上一直竞争激烈,而如今,随着双方新动作频频,这场芯片顶尖制程技术战,日趋白热化。

今年6月底,三星电子官宣,公司位于韩国的华城工厂已经开始大规模生产3纳米制程半导体芯片。

消息发酵不过一周,台积电就对外表示,自家的3纳米制程将在今年下半年试产,同时将斥巨资扩大2纳米产能布局,并在2024年试产,2025年开始量产。

三星首产3纳米,反超台积电

今年上半年实现3纳米芯片投产,意味着三星首次在先进工艺层面反超,成为全球第一家量产3纳米芯片的厂商。

三星官网公布的信息显示,此次量产的3纳米芯片与之前的5纳米芯片相比,性能提升23%,功耗降低45%,芯片面积缩小16%。

而且,与目前主流的鳍式场效应晶体管(FinFET)结构不同,3纳米采用的是全栅极(GAA)技术结构,可以更为精确地减少漏电损耗,降低功耗。

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