1nm即将试产?疫情拦不住台积电进程,挑战业界巅峰

按照台积电节奏,今年将会正式量产5nm工艺、明年则是3nm工艺,而2nm工艺已经在发展阶段。而按照摩尔定律两年一次的微缩规律,1nm级别的工艺有可能就是硅基半导体的终结!

1nm即将试产?疫情拦不住台积电进程,挑战业界巅峰

台积电曾表示,1nm的研发并不是最大的难题。台积电联手台湾交通大学成功研制出一种全球最薄、厚度只有0.7纳米的基于氮化硼的超薄二维半导体绝缘材料,这种材料有可能帮助半导体企业们进一步开发出2nm甚至1nm制程的芯片。

而最大的难题在于卖给谁,谁愿意买。因为建设2nm、1nm晶圆厂要花费数百亿美元,更不用说研发费用了,两者加起来所花费的金额不敢想象。

目前二维半导体材料是科学家认为最有可能解决瓶颈的方案之一。该材料的特性非常薄,平面结构只有一两个原子等级的厚度,但在传输的过程中容易受到环境影响,所以需要绝缘层来阻绝干扰,目前半导体使用的绝缘层多半是氧化物,一般做到5nm以下就相当困难,无法小于1纳米。而台积电开发的单晶氮化硼生长技术,成功达成0.7纳米厚度的绝缘层。

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众所周知的是,去年中芯国际已经量产14nm芯片,这对于中国芯来说,是一个绝好的消息,毕竟目前14nm或以上工艺的芯片其实占了60%以上,只要能够量产14nm芯片就意味着能够生产60%以上的芯片了。当然,这距离台积电还有很大的距离,毕竟高端芯片的市场份额也很大,因此要继续推进芯片制造技术。

值得一提的是,因新冠疫情的搅局,台积电三纳米试产线装设被迫延后,原定于6月装机时程将延期至10月,南科十八厂试产线恐怕也被迫延后至少一季。而对手三星大举追赶押注在3nm制程,台积电延后试产,也让这场双强争斗更添张力。

3nm制程是半导体产业历年最大手笔投资,更是龙头争霸的关键战役。台积电将投资总额逾1.5兆元的3纳米计划留在台湾,奠定中国台湾半导体产业成为全球半导体产业制造重心,也掀起强大的群聚效应。

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不过,三星追赶台积电的企图一直没有停过,三星在14纳米制程大幅落后台积电后,随后的10nm、7nm制程更被台积电大幅领先,三星因而跳过5nm,直接决战3nm制程,计划在2030年前投资1160亿美元,希望超越台积电成为全球第一大晶圆代工厂。

无论如何,台积电和三星这两个大厂都在努力升级芯片工艺制程,大陆的厂商也要努力才是。


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