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技术进步不止!台积电再抛多个重磅

来源:  科创板日报       作者:郑远方      发布时间:2021-6-3 15:52  |  

台积电今日召开2021年线上技术论坛,公布逻辑技术、特殊技术及3D封装技术最新进展。其中,包括支持新一代5G智能手机和WiFi 6/6e的N6RF制程、针对车用芯片的N5A制程、3DFabric技术强化版。

逻辑技术方面,台积电捷报频传,仍是行业的“领头羊”。

在目前台积电的逻辑技术中,最先进制程已从7nm交棒给5nm,很快将由3nm继承。

台积电在今日论坛上首次发布6nm RF(N6RF)制程,支持6GHz以下、毫米波频段的5G智能手机与WiFi 6/6e效能,大幅降低了功耗和面积的同时,又兼顾效能、功能及电池寿命——相较前一代的16nm射频技术,N6RF效能提升超过16%。

5nm应用覆盖智能手机、高速运算、物联网等,良率已超过预期,去年出货量超过50万片;而5nm制程大量使用EUV,台积电也将持续提高EUV生产效能。

针对车用领域,台积电则推出了N5A制程,该制程可满足汽车应用对运算能力日益增长的需求,例如支持AI的驾驶辅助及数字车辆座舱。N5A将目前超级电脑所使用的技术带入车辆,满足运算效能、功耗效率、逻辑密度、品质与可靠性等多方面要求。目前5nm生态系统已准备就绪,预计将于2022年Q3问世。

4nm制程开发进展顺利,预计将于今年Q3开始试产,较先前规划提早一个季度。台积电预计,出于成本考量,中低阶手机、消费电子产品等产品采用最先进制程技术的时间一般稍有延迟,目前多数仍采用16/12nm并在向6nm迈进,预计2023年4nm制程将成为这类产品的主流技术。

3nm制程将依照计划于2022年下半年量产。台积电表示,3nm制程将成为全球最先进的逻辑技术。相较于5nm制程,3nm制程速度增快15%,功耗降低30%,逻辑密度增加70%。3nm将持续采用FinFET结构,计划于明年下半年在晶圆18厂量产,“将成为世界上最先进的技术”。

2nm制程则刚刚进正式研发阶段。台积电2nm工艺将首次引入纳米片晶体管,取代现在的FinFET结构。根据试验,纳米片晶体管可将Vt波动降低至少15%。

另外,台积电宣布,为支撑先进制程的发展与量产,2021年台积电资本支出可达300亿美元,预计3年内总投资将达1000亿美元,还立下豪言称,台积电“将有足够产能,实际行动回应客户的支持”。

生产方面,台积电也有多方位布局。

一方面,台积电斥资 120 亿美元在亚利桑那州建造的5nm 12英寸晶圆厂,现阶段已经开工。预计将于2024年起量产5nm制程芯片,月产能约2万片。

另一方面,全球缺芯背景下,台积电扩产步伐不停。公司台南工厂Fab 18第5-8期厂将负责3nm制程;Fab 18第4期用于5nm制程扩产,还计划在新竹建立新厂Fab 20用于2nm制程生产。

当然,台积电也没有落下后摩尔时代备受关注的3D封装技术。

台积电去年宣布推出由矽堆叠及先进封装技术(SoIC、InFO、CoWoS)组成的3D IC封装技术平台3DFabric。魏哲家今日表示,将持续扩展3DFabric该平台。

3DFabric平台旗下最新技术为SoIC,该技术是行业第一个高密度3D小晶片(chiplet)堆叠技术,可将不同尺寸、功能、节点晶粒进行异质整合。SoIC预计将于2022年小量投产,同年年底将有5座3DFabric专用晶圆厂。

面对“假设摩尔定律失效,半导体产业是否能兼顾运算和耗能的优化需求?”的问题,魏哲家毫无惧色:“我们有能力接受这个挑战吗?Yes,we can!”

(编辑:于思洋

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