台积电冲刺2nm(奈米)制程,关键在于GAA技术

EOS游戏 2个月前 (08-26) 科技 39 0
台积电冲刺2nm(奈米)制程,关键在于GAA技术 第1张

台积电今年5nm制程已经进入量产阶段,而市场的需求强劲再加上英特尔、三星的表现不佳,让台积电今年大热门。不过在晶片的路上要保持领先不容易,在今天的台积电线上技术论坛中,台积电营业组织资深副总经理秦永沛表示,位于南科的3nm厂持续兴建中,紧接着,2nm将座落在新竹厂区。



当目前「晶片之王」英特尔还恋战14nm的时候,台积电就宣布已经制造出10亿颗良率完好的7nm晶片;目前5nm晶片虽然已经量产,但产能还是很有限,还在持续提升中。而预计在明年开始,3nm制程将会进行风险量产,然后到2022年下半年量产。而业界估计,台积电2nm将在2023年至2024年推出。



秦永沛表示南科的晶圆18厂1至3期是5nm的量产基地,估计到2022年,5nm产能将较今年成长超过3倍。而18厂的4至6期,则是规划为3nm量产基地,目前正兴建中。而未来在新竹厂研发中心,将会有一个2nm的研发生产基地,估计将拥有8000名工程师。



值得注意的是,如果没有一步步突破核心技术壁垒,那么摩尔定律可能无法实现线性提升。比如,在如今广泛使用的FinEFT技术提出之前,Pianar FET架构下晶片制程的极限只有35nm。



台积电冲刺2nm(奈米)制程,关键在于GAA技术 第2张



Pianar FET架构的下一代是FinFET工艺,全称是鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor),就是在原有的晶体管架构基础上增加了一个栅极,形状有点像鱼鳍,名称也由此而来。从诞生到现在的二十年间,FinEFT技术已经让晶片工艺节点制程最高突破到3nm。



不过,3nm几乎已经逼近FinFEt的极限,再往下发展,无论是鳍片距离、短沟道效应还是材料已经到达阈值,如果没有改变架构,晶片可能连物理结构都构不成。



所以,这次台积电的2nm制程用了全环绕栅(gate-all-around,简称GAA)技术,作为FinFET技术的演进,这也可以用来继续抑制短沟道效应的技术。



同样,三星的3nm也选择了采用GAA技术。目前主流晶片厂商包括三星、台积电、英特尔和中晶国际等,都对GAA技术表示兴趣、或是已开始试产。在GAA技术的兴起下,下一代高阶晶片的厮杀也将拉开序幕。



 




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