臺(tái)積電將在2nm工藝中首次搭載GAA晶體管架構(gòu)
1月12日,臺(tái)積電公布了2022年第四季度財(cái)務(wù)報(bào)告,并在法說會(huì)上透露,他們的2nm工藝正在積極研發(fā)中,預(yù)計(jì)2025年量產(chǎn)。 與此同時(shí),臺(tái)積電將在2nm工藝中首次更換晶體管架構(gòu),從FinFET轉(zhuǎn)至GAA。這項(xiàng)變動(dòng)臺(tái)積電落后了三星3年時(shí)間??梢钥闯?,臺(tái)積電為了保證芯片良率,在更換晶體管架構(gòu)方面比較保守。 據(jù)了解,搭載FinFET架構(gòu)的臺(tái)積電初代3nm的良率達(dá)到了70%~80%,而搭載GAA架構(gòu)的三
2023-01-13 16:13:23
來源:中國(guó)電子報(bào)、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 沈叢??

1月12日,臺(tái)積電公布了2022年第四季度財(cái)務(wù)報(bào)告,并在法說會(huì)上透露,他們的2nm工藝正在積極研發(fā)中,預(yù)計(jì)2025年量產(chǎn)。

與此同時(shí),臺(tái)積電將在2nm工藝中首次更換晶體管架構(gòu),從FinFET轉(zhuǎn)至GAA。這項(xiàng)變動(dòng)臺(tái)積電落后了三星3年時(shí)間??梢钥闯觯_(tái)積電為了保證芯片良率,在更換晶體管架構(gòu)方面比較保守。

據(jù)了解,搭載FinFET架構(gòu)的臺(tái)積電初代3nm的良率達(dá)到了70%~80%,而搭載GAA架構(gòu)的三星初代3nm的良率,只有10%~20%。過低的良率導(dǎo)致三星2023年的大部分訂單都被臺(tái)積電搶走,競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈。

對(duì)于3nm以下工藝制程,GAA工藝架構(gòu)將是必然之選。隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步推進(jìn),F(xiàn)inFET結(jié)構(gòu)面臨越來越大的困難與挑戰(zhàn)。該結(jié)構(gòu)的制備工藝十分復(fù)雜,會(huì)給工藝的穩(wěn)定性方面帶來一定困擾,使漏電問題無法得到有效保障。相比于三面圍柵的FinFET結(jié)構(gòu),GAA技術(shù)采用的四面環(huán)柵結(jié)構(gòu),可以更好地抑制漏電流的形成和驅(qū)動(dòng)電流的增大,更有利于實(shí)現(xiàn)性能和功耗之間的平衡。

然而,在采用新工藝技術(shù)的同時(shí),也會(huì)帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。“FinFET工藝結(jié)構(gòu)已經(jīng)在先進(jìn)集成電路芯片中發(fā)展應(yīng)用了10年之久,可見FinFET技術(shù)在各方面已經(jīng)相對(duì)比較成熟,也能夠更好地控制成本,而引入GAA之后,在很多技術(shù)方面需要進(jìn)行重新考量,需要花費(fèi)更多成本來進(jìn)行研發(fā),這也容易造成芯片成本更高,芯片良率也難以保證?!盙artner研究副總裁盛凌海同《中國(guó)電子報(bào)》記者說。

預(yù)計(jì)在臺(tái)積電2nm量產(chǎn)之時(shí),會(huì)迎來新一輪的角逐。首先,臺(tái)積電計(jì)劃在2025年的2nm制程工藝上用上GAA晶體管架構(gòu),或許也將面臨三星同樣的瓶頸期,短時(shí)間內(nèi)難以保證穩(wěn)定的良率。其次,屆時(shí),三星在GAA晶體管架構(gòu)方面應(yīng)已有了一定的技術(shù)積累,有可能在臺(tái)積電陷入瓶頸期時(shí),挽回此前流失的客戶,這或許將給臺(tái)積電帶來更大的挑戰(zhàn)。

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