芯片|台积电有何底气?2025年将投产2nm工艺芯片,并依旧保持技术领先( 二 )


2017年 , 台积电10nm开始量产并大批量出货 , 成功支持主要客户的新移动产品发布 。 其10 纳米FinFET(鳍式场效应晶体管) 工艺在性能、功率、面积和交付参数组合上具有更强的竞争优势 。
2017年4月 , 建立在先进封装基础上 , 利用DUV光刻机实现了7nm试产 。 相比较10nm工艺 , 台积电的7nm 具有 1.6 倍的逻辑密度、约 20% 的速度提升和约 40% 的功耗降低 。 2018年 , 台积电开始量产7nm , 并优化了生产步骤 , 推出了7nm性能增强版(7nm Performance-enhanced version , n7p) ,提升约7%的性能 。
台积电7nm FinFET创造出行业记录:一是优化了移动应用程序 , 二是优化了高性能计算应用程序 。 这一点 , 对于三星等晶圆厂来说 , 还是无法比拟的 。
2020年Q2季度 , 台积电的 5nm鳍式场效应晶体管 (FinFET) 技术成功进入量产 , 该技术扩展了台积电客户的产品组合 , 并增加了目标市场 。 相比7nm技术 , 该技术提升了约20%的速度 , 降低约40%的功耗 。

与三星电子选择冒进的全环绕栅极晶体管(GAA)技术不同 , 台积电仍然选择鳍式场效应晶体管架构推出3nm技术 。 在3nm竞争中 , 台积电稳健的发展 , 进展相比三星来说好多了 , 2021年已收到多个客户产品流片 , 并将于2022年下半年开始量产 。
台积电的3nm与5nm技术相比 , 将逻辑密度增益提高70% , 提升15% 的速度 , 以及降低30% 的功耗 。

台积电技术为何领先世界?台积电的先进工艺技术能够领先世界 , 少不了两个节点把握得很好 , 还有就是台积电重视人才和技术 。
两个节点的把握
1、关键节点一
进入21世纪 , 芯片制程工艺曾遭遇过技术瓶颈 , 当时在65nm以下工艺上 , 原先的光刻机光射不出投影物镜了 , 再加大投影物镜直径也没有用 。 而此时 , 台积电与荷兰阿斯麦合作 , 2004年成功出研发浸润式微影技术光刻机 , 让台积电获得了能生产先进制程工艺芯片的光刻机 。

2、关键节点二
2001-2004年 , 台积电聘用胡正明为首席技术官 , ?完成了在鳍型晶体管(FinFET)等方面的技术积累 , 为后面的先进制程工艺提供了关键技术保障 。
另外 , 此段时间正好是晶圆从8英寸到12英寸的转型 , 而很多非专职晶圆厂生产的企业(如英特尔 , 就是垂直一体化的芯片企业) , 没有足够资金建立高成本的芯片生产厂 , 放弃了这一块投资 。 这让专职晶圆生产的台积电却抓住了机遇 , 不遗余力地投资建设12英寸工厂 , 在竞争中占据主动 。

技术与人才投入比大
?台积电能够掌握先进工艺技术 , 离不开关键节点的把握 , 也离不开背后高昂的研发费以及人才的强大支撑 。
台积电2021年的研发支出为44.41亿美元 , 年增长率约为14.3%;在固定资产投资方面 , 台积电因应先进制程需求及维持领先优势 , 投资约176.81亿美元 , 年增长9.8% 。 据了解 , 台积电的研发投入都在逐年增长 , 未来几年台积电也会继续保持着较高的投入 。
另外 , 截至2020年底止 , 台积电全球员工总数为56831人 , 其中就有18375名生产线技术人员 , 占比32%以上 。 另外 , 台积电的主管及专业人员 , 80%以上是拥有硕士以上学历的 。

?结束语台积电拥有着雄厚的实力 , 并且能够把握好关键机遇 , 又能重视技术和人才 , 所以一直以来都走在技术前沿 。 这次 , 他提出了2025年量产2nm芯片 , 并保持技术领先 , 不是不可能的 。
另外 , 台积电有自己的硅晶体管的制造技术 , 拥有硅片的制造能力 , 才能成为全球最大的晶圆厂商 。 这也使得他能够有底气说出 , 将继续保持2nm工艺技术的先进 , 领先于世界 。

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