2022年10月03日 (星期一)
三星电子全球首款3纳米芯片明起量产
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三星电子全球首款3纳米芯片明起量产
  • 李修贞 记者
  • 上传 2022.06.29 17:34
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图为三星电子副董事长李在镕登上主席台欢迎上个月访问三星电子工厂的尹锡悦总统和拜登总统。李在镕一直强调技术的重要性。三星将是全球最早量产3纳米芯片的公司。【照片来源:韩联社】

三星电子的“3纳米(nm,1纳米=10亿分之1米)芯片”量产进入倒计时。三星将是全球首家利用3纳米制程工艺制造半导体并作为产品进行供应的公司。三星电子将在6月30日左右正式发布相关消息。

纳米是衡量芯片电路线宽的单位。谁能用一张晶圆(薄而圆的硅板)生产出更多芯片,对芯片的价格和性能都会产生巨大影响。因此,超精细工艺变得日益重要。

三星电子曾公布计划称,将在今年上半年量产基于全环绕栅极(GAA)技术的3纳米制程产品,2023年推出第二代3纳米产品,2025年量产2纳米产品。上个月20日美国总统拜登和尹锡悦总统访问三星电子平泽工厂时,三星就曾拿出3纳米芯片晶圆。当时两国首脑还在3纳米制程晶圆的试制品上签了字。

图为两国总统签名的3纳米制程晶圆。【照片来源:韩联社】

最近三星电子副董事长李在镕到欧洲出差与荷兰半导体设备制造商阿麦斯(ASML)的首席执行官见面,也体现了三星对抢占超精细工艺市场的重视。ASML是储存芯片和晶圆代工精细加工工艺所需的核心设备“极紫外线光刻(EUV)设备”的唯一供应商。当时李在镕在出差回国的路上曾表示,“第一是技术,第二也是技术,第三还是技术”。

三星利用投资研发20年以上的GAA技术生产3纳米产品,这一点也颇为值得关注。现在的半导体工艺普遍采用“FinFET”三面(3D)环栅结构,这一技术的效率虽高于平板晶体管工艺,但在4纳米以下工艺中存在局限性。GAA技术使用四面环栅结构,可以更好地控制电流走向,提高耗电效率。因此,GAA技术被视为人工智能(AI)和大数据等对高性能、低功耗有要求的新一代芯片的核心技术。

晶圆代工市场的领头羊台湾台积电(TSMC)表示,计划今年年底量产的3纳米产品仍使用现有的FinFET技术,计划2025年上半年从2纳米工艺开始引入GAA技术。也就是说,业界排名第一、第二的芯片制造商在3纳米工艺中分别使用了GAA和FinFET两种不同的技术。重新进入晶圆代工市场的美国英特尔也计划在3纳米工艺中使用FinFET技术,从2纳米工艺开始采用GAA技术。

韩国科学技术院(KAIST)电气电子工程系教授金祯浩分析称,“其实使用FinFET技术也可以制作3纳米工艺,但三星采用了GAA技术,此举可以视为三星向行业领头羊台积电发起的挑战”。不过,金祯浩教授表示成品率将是三星要解决的一大课题。 金祯浩教授称,“成品率即便只能达到60~70%,就可以算作成功”,“关键是在量产过程中要提高成品率,不过估计要相当长的时间才能达到能够实际获利的80~90%”。

为3纳米芯片找到销路,也是一大课题。谁能生产出更多品质可靠的3纳米工艺产品,将决定大客户的选择。Hi投资证券分析师宋明燮(音)表示,“按照传统格局,一旦台积电无法为高通、超威(AMD)和NVIDIA提供足量产品,他们很可能就会向三星电子下订单”。

李修贞 记者
译 | 李小敏 校 | 李佳欣 责任编辑 | 刘尚哲 查看其它新闻
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