向1nm進軍
2023年,採用3nm製程的半導體裝置將作為先進半導體製程進行量產,同時2nm製程的研發將加速實現。此外,最近有人建議準備 1nm 工藝,TrendForce 報告稱,處理尖端工藝的邏輯代工廠之間的競爭正在加劇。
2nm製程計畫於2025年開始量產,台積電、三星電子、Rapidus等先進製程代工廠正加緊努力實現這一目標。台積電的目標是到2025年實現採用GAA的2nm工藝,與3nm工藝(N3E)相比,速度提高15%,功耗降低30%,並降低晶片密度。 15%或以上。還有傳言稱該公司已經向包括蘋果在內的主要客戶提供了2nm製程的樣品。
三星也計劃在2025年底開始使用2nm製程生產,並宣布已經開始與主要客戶進行討論。
Rapidus的目標是在日本量產2nm工藝,預計2025年試產後,到2027年實現量產。合作夥伴ASML計畫於2024年在北海道建立技術支援中心,將為Rapidus原型線上EUV曝光設備的啟動、工廠啟動、維護和檢查等提供支援。
不過,韓國日報《中央日報》日本版12月3日報道稱,該公司常務董事Takao Enomoto於11月在韓國釜山舉行的半導體相關活動上向韓國媒體表示,「2028年將建立一條試驗線生產尖端晶片的原型機將於2020 年開始全面投入運營,」報道稱,並補充說該計劃可能會被推遲。
現在2nm製程的實現已經在望,半導體產業的注意力已經轉移到1nm製程的實現時間表上。展望為 2027 年至 2030 年。近日,有媒體報告稱,Rapidus、東京大學和法國Leti已同意合作開發1nm製程IC設計的基礎技術。報告稱,兩家公司計劃於2024年開始人員交流和技術共享,旨在建立1nm製程半導體裝置的供應體系,旨在提高自動駕駛和人工智慧的性能。日本也考慮與 IBM 合作開發 1nm 製程。
台積電和三星也有動作實現1nm工藝,但台積電原本計劃在台灣建設1.4nm工藝兼容工廠,但10月放棄了原計劃的拿地,存在推遲的可能。三星計劃在2027年底推出1.4奈米工藝,目的是透過增加每個電晶體的奈米片數量、增強對電流的控制以及降低漏電功率來提高性能和功耗,就是這個意思。
TrendForce的報告中並未提及目前市佔率不大的英特爾,但該公司目前的目標是在技術上追趕並超越競爭對手代工廠,以實現「4年內5代節點」的目標。逐步小型化的方法是正確的道路,但能否按照這個時間表實現尚不得而知。台積電台灣供應鏈的資訊也流傳,台積電已將部分採用3nm製程的下一代CPU外包給台積電。
11月比利時imec在東京舉辦的活動上,發布了最新版本的邏輯流程路線圖,但所有技術節點實際上都比之前發布的路線圖推遲了一年。
3nm製程的開始生產日期原定為2022年,但現已推遲到2023年,最新的路線圖也考慮到了這一轉變,將預測推遲了一年。
製程的小型化正在接近其物理極限,而要在這種情況下實現超精細結構,預計需要相當長的時間才能解決問題,因此除非出現重大的顛覆性創新,否則未來小型化可能不會按照該路線圖進行。不過,在imec的新路線圖中,增加了sub-2A(小於2埃),無論其可行性如何,該路線圖都顯示了imec對於延長「摩爾定律」壽命的熱情。
來源:半導體芯聞