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全球首個3nm芯片將量產,叁星造? | 溫哥華教育中心
   

[叁星] 全球首個3nm芯片將量產,叁星造?

  說到應用,它最近推出的用於形成柵極氧化物疊層的高真空系統 IMS(集成材料解決方案)系統旨在解決 GAA 晶體管制造的主要挑戰,即溝道之間的空間非常薄以及沉積多晶硅的必要性。在很短的時間內在溝道周圍形成層柵氧化層和金屬柵疊層。應用材料公司的新型 AMS 工具可以使用原子層沉積 (ALD)、熱步驟和等離子體處理步驟沉積僅 1.5 埃厚的柵極氧化物。高度集成的機器還執行所有必要的計量步驟。


  叁星的 3GAE 是壹種“早期”的 3nm 級制造技術,3GAE 將主要由叁星 LSI(叁星的芯片開發部門)以及可能壹兩個 SF 的其他 alpha 客戶使用。請記住,叁星的 LSI 和 SF 的其他早期客戶傾向於大批量制造芯片,預計 3GAE 技術將得到相當廣泛的應用,前提是這些產品的產量和性能符合預期。

  過渡到全新的晶體管結構通常是壹種風險,因為它涉及全新的制造工藝以及全新的工具。其他挑戰是所有新節點引入並由新的電子設計自動化 (EDA) 軟件解決的新布局方法、布局規劃規則和布線規則。最後,芯片設計人員需要開發全新的 IP,價格昂貴。

  外媒:叁星3nm良率僅有20%

  據外媒Phonearena報道,叁星代工廠是僅次於巨頭台積電的全球第贰大獨立代工廠。換句話說,除了制造自己設計的 Exynos 芯片外,叁星還根據高通等代工廠客戶的第叁方公司提交的設計來制造芯片。

  Snapdragon 865 應用處理器 (AP) 由台積電使用其 7nm 工藝節點構建。到了5nm Snapdragon 888 芯片組,高通回到了叁星,並繼續依靠韓國代工廠生產 4nm Snapdragon 8 Gen 1。這是目前為叁星、小米摩托羅拉制造的高端 Android 手機提供動力的 AP。

  叁星代工繼續在良率上苦苦掙扎

  但在 2 月份,有報道稱叁星 Foundry 在其 4nm 工藝節點上的良率僅為 35%。這意味著只有 35% 的從晶圓上切割下來的芯片裸片可以通過質量控制。相比之下,台積電在生產 4nm Snapdragon 8 Gen 1 Plus 時實現了 70% 的良率。換句話說,在所有條件相同的情況下,台積電在同壹時期制造的芯片數量是叁星代工的兩倍。

  這就導致台積電最終收到高通的訂單,以構建其剩余的 Snapdragon 8 Gen1 芯片組以及 Snapdragon 8 Gen 1 Plus SoC。我們還假設台積電將獲得制造 3nm Snapdragon 8 Gen 2 的許可,即使高通需要向台積電支付溢價以讓該芯片組的獨家制造商在短時間內制造足夠的芯片。

  盡管叁星最近表示其產量壹直在提高,但《商業郵報》的壹份報告稱,叁星 3nm 工藝節點的產量仍遠低於公司的目標。雖然叁星代工廠的全環柵極 (GAA) 晶體管架構首次推出其 3 納米節點,使其在台積電(台積電將推出其 2 納米節點的 GAA 架構)上處於領先地位,但叁星代工廠在其早期 3 納米生產中的良率壹直處於10% 至 20%的范圍 。

  這不僅是叁星需要改進的極低良率,而且比 Sammy 在 4nm Snapdragon 8 Gen 1 中所經歷的上述 35% 良率還要糟糕。

  Wccftech 表示,據消息人士稱,叁星將從明年開始向客戶發貨的 3nm GAA 芯片組的第壹個“性能版本”實際上可能是新的內部 Exynos 芯片。據報道,叁星壹直在為其智能手機開發新的 Exynos 芯片系列,但現階段尚不清楚它們是否會使用 3nm GAA 工藝節點制造。

  台積電和叁星在制程領導力方面很快就會有新的挑戰者


  台積電和叁星很快就會有新的挑戰者,因為英特爾曾表示,其目標是在 2024 年底之前接管行業的制程領導地位。它還率先獲得了更先進的極紫外 (EUV) 光刻機。

  第贰代 EUV 機器被稱為High NA 或高數值孔徑。當前的 EUV 機器的 NA 為 0.33,但新機器的 NA 為 0.55。NA 越高,蝕刻在晶圓上的電路圖案的分辨率就越高。這將幫助芯片設計人員和代工廠制造出新的芯片組,其中包含的晶體管數量甚至超過了當前集成電路上使用的數拾億個晶體管。

  它還將阻止代工廠再次通過 EUV 機器運行晶圓以向芯片添加額外的功能。ASML 表示,第贰代 EUV 機器產生的更高分辨率圖案將提供更高的分辨率將使芯片特征小 1.7 倍,芯片密度增加 2.9 倍。

  通過首先獲得這台機器,英特爾將能夠朝著從台積電和叁星手中奪回制程領導地位的目標邁出壹大步。

  台積電3nm投產時間曝光

  據台媒聯合報報道,在晶圓代工叁強爭霸中,台積電和叁星在3納米爭戰,始終吸引全球半導體產業的目光。據調查,壹度因開發時程延誤,導致蘋果新壹代處理器今年仍采用5納米加強版N4P的台積電3納米,近期獲得重大突破。台積電決定今年率先以第贰版3納米制程N3B,今年8月於今年南北兩地,即新竹12廠研發中心第八期工廠及南科18廠P5廠同步投片,正式以鰭式場效電晶體(FinFET)架構,對決叁星的環繞閘極(GAA)制程。

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