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台积电3mn将坚持使用FinFET晶体管
发布时间:2020-08-26
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台积电3mn将坚持使用FinFET晶体管
发布时间:2020-08-26
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据anandtech报道,在台积电的年度技术研讨会上,他们详细介绍了其未来的3nm工艺节点的特性,并以N5P和N4工艺节点的形式为5nm后续产品制定了路线图。

从台积电即将推出的N5工艺节点开始,该节点代表了其第二代的深紫外线(DUV)和极紫外(EUV)工艺节点,该节点位于很少使用的N7 +节点之后(例如,麒麟990 SoC使用的节点)。台积电已经开始量产了几个月,因为我们预计台积电此时将向客户出货硅片,而今年的消费类产品也将出货。苹果的下一代SoC可能是该节点的首批候选者。

台积电(TSMC)详细说明,N5目前的缺陷密度仅为N7的四分之一,新节点的批量生产时其良品率要高于其先前的主要节点N7和N10,预计缺陷密度应该会继续提高。

报道表示,这家全球领先的代工厂正在准备推出一个基于当前N5工艺的新N5P节点,该节点以5%的速度增益和10%的功耗降低来扩展其性能和功率效率。

除了N5P之外,台积电还引入了N4节点,它代表了N5工艺的进一步发展,它采用了更多的EUV层来减少掩膜,而芯片设计师所需的移植工作却最少。我们将从2021年第四季度看到N4的风险试产,到2022年晚些时候开始批量生产。

今天最大的新闻是台积电披露了他们超越N5工艺节点一代家族(3nm N3节点)的下一个重大飞跃。我们听说,台积电去年以来一直在努力定义节点,进展顺利。

与三星利用GAA(全栅闸)晶体管结构的3nm工艺节点相反,台积电将坚持使用FinFET晶体管并依靠“创新功能”使它们实现N3承诺的全节点缩放带来。

与N5节点相比,N3承诺在相同功率水平下将性能提高10-15%,或在相同晶体管速度下将功率降低25-30%。此外,TSMC承诺将逻辑区域密度提高1.7倍,这意味着我们将在N5和N3逻辑之间看到0.58倍的缩放比例。这种激进的收缩并不能直接转化为所有结构,因为公开的SRAM密度仅得到20%的改善,这意味着0.8倍的缩放系数,而模拟结构在1.1倍的密度下缩放甚至更差。

现代芯片设计非常卡重SRAM,其经验法则比率为70/30 SRAM与逻辑比率,因此在芯片级别,预期的管芯收缩率将仅为〜26%或更少。

N3计划于2021年进入风险生产,并于2H22进入批量生产。台积电在N3上公开的工艺特性在功率和性能上与三星在3GAE上公开的工艺密切相关,但在密度方面则领先得多。

晶圆代工,台积Q3市占冲54%

根据市调机构集邦科技旗下拓墣产业研究院最新调研结果显示,由于年底为欧美消费旺季,加上中国十一长假及双十一促销活动,带动目前下游客户端拉货动能旺盛,使晶圆代工产能与需求连带稳定提升,预估第三季全球晶圆代工业者营收将成长14%。

其中,台积电以53.9%的市占稳坐龙头宝座,亦是全球唯一在下半年可提供5纳米量产的半导体厂。

晶圆代工龙头台积电预估第三季营收年成长率达21%,营收主力为7纳米制程,受惠于5G建设持续部署、高效能运算(HPC)、和远距办公教学的中央处理器(CPU)及绘图处理器(GPU)等强劲需求,产能维持满载。而5纳米制程在第三季开始计入营收,在全年度台积电5纳米营收占比以8%为目标的情况下,预计第三季5纳米营收占比将达16% 。

台积电预期第三季5G智慧型手机、HPC等强劲需求将推升7纳米及5纳米产能利用率维持满载,推升新台币季度营收将介于3,304.0~3,392.5亿元,与上季相较成长6.3~9.2%,可望创下季度营收历史新高。

台积电亦预期今年美元营收将较去年成长逾20%并创历史新高,这个预估已将新冠肺炎疫情及美国对华为新禁令等因素考量进去。

台积电下半年5纳米进入量产,虽然替海思华为代工的5纳米订单在宽限期结束后无法再出货,但苹果为iPhone 12打造的A14应用处理器,以及为新款Macbook打造的Arm架构A14X应用处理器,均将在下半年采用台积电5纳米量产。由此来看,台积电将是下半年唯一能提供5纳米量产的半导体厂。

在其它业者部分,三星晶圆代工今年虽然受到旗舰手机S20系列销售下滑影响,使其调整自家应用处理器(AP)的晶圆代工业务量,然客户为止防芯片断料的库存储备心态,带动其他晶圆代工业务成长,推估第三季营收年成长约4%。

联电因大尺寸面板驱动IC及电源管理IC需求上升,推估8吋晶圆产能吃紧状况可能持续到2021年,目前透过调涨部分代工价格的策略,将有助于推升其第三季整体营收,与去年同期相较,可望成长23%。

力积电晶圆代工业务持续扩展,面板驱动IC、整合触控功能面板驱动IC(TDDI)、CMOS影像感测器(CIS)、电源管理IC、功率半导体等代工需求增加,透过调升代工价格与提高产能利用率,其第三季营收年成长以26%为前十名之冠。

世界先进因新加坡厂加入营运,带动晶圆出货增加,加上大尺寸面板驱动IC、电源管理IC需求大幅成长,在8吋产能满载之下,预估第三季营收年成长可达21 %。

扩充产能,台积电今年买了四间工厂

晶圆代工龙头台积电24日再度公告购买南科厂房,将以48.4亿元新台币(下文的元也指代新台币)买下彩晶兴建中的厂房与附属设施。这也是台积电今年第四度购买南科一带公司厂房,先期陆续买下家登、力特、以及益通南科厂房,累计已投入约100亿元。

台积电表示此次买厂房及土地目的与先前相同,主要是用于未来扩充产能所需。

台积电向彩晶购买位于台南市安定区安科段8地号,以及善化区善科段57地号的兴建中厂房及附属设备,建物面积约89,847坪。该厂原是彩晶6代厂预定地,不过后来彩晶策略转向,该厂未完成,只有基本的维护并寻求出售。对彩晶而言,初估扣除原始帐列成本及已提列减损后的处分利益约新台币14.4亿元,约可挹注每股盈余0.46元。

台积电今年以来频频出手购买厂房,5月时向家登购买南科厂房,投入6.6亿元。8月更是接连的买厂,12日宣布以36.5亿元买下力特南科厂,该厂建坪超过5.4万坪、占地逾2.2万坪,厂房位置就在台积电南科厂隔壁,而台积电先前就承租该厂部分用地,今年直接由租转买。

台积电8月20日再公告以8.6亿元向益通买厂,建物面积约1.3万坪。24日又再度公告以48.4亿元购买彩晶南科厂房。为因应扩产需求,台积电积极在南科买厂,今年合计投入约100亿元。但这相对于台积电今年的资本支出来说,是小巫见大巫。

在今年二季度的法说会上,台积电财务长黄仁昭表示,因应客户对先进制程的强劲需求,台积电也同步上调今年资本支出至160-170亿元,较原先的金额增加约6%;若与去年资本支出140-150亿美元相较之下,今年大幅成长约13-15%。

台积电5 纳米将于下半年量产,贡献营收,主要客户平台包括5G 手机、高效能运算应用,不过,台积电小幅下修今年5 纳米营收贡献,由于设备装机进度受疫情影响,营收占比将由前次法说预估的10%、下调至8-10%。

至于3 纳米方面,目前进度顺利,维持先前预期,2021 年进入风险性试产,目标2022 年下半年量产。

而根据规划,台积电南科Fab 18厂已完成第1期至第3期工程,将用于5纳米量产,第3期工程将在第四季进行装机试厂,明年第一季进入量产。台积电预计在Fab 18厂延伸兴建第4期至第6期工程,主要用于3纳米产能建置,而台积电3纳米预期在2021年下半年开始试产,并于2022年上半年进入量产阶段。

台积电已展望2纳米技术研发,预期会持续采用极紫外光(EUV)微影技术。台积电原本计划在新竹宝山乡建置2纳米研发及量产晶圆厂,但因土地取得及环评等仍需要一段时间才能完成。设备业者认为,台积电现阶段在南科大举购置的厂房及土地,除了可以延续3纳米后续扩产所需,也可为未来2纳米晶圆厂建置用地预作准备。

转载自半导体行业联盟。

 

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