在台积电4月17日的财报会议上,台积电首次公布3nm工艺详情,预计在2022年下半年量产。
台积电表示,3nm工艺不受疫情影响,研发进度符合预期,预计在2021年进入风险试产阶段,2022年下半年量产。且台积电评估多种选择后认为,FinFET工艺的成本及能效比GAA更好,所以第一代3nm工艺还将继续使用FinFET晶体管技术。
3nm节点的晶体管密度将达到买平方毫米2.5亿个,而目前7nm EUV工艺的麒麟990 5G芯片尺寸为113.31平方毫米,晶体管密度为103亿,其每平方毫米晶体管密度为0.9亿,这也意味着3nm制程工艺的晶体管密度将是7nm的3.6倍。
在4月16日的一季度财报分析师电话会议上,台积电副董事长兼CEO魏哲家透露,3nm是他们在5nm之后在芯片工艺上的一个完整的技术跨越,同第一代的5nm工艺(N5)相比,第一代的3nm工艺(N3)的晶体管密度将提升约70%,速度提升10%到15%,芯片的性能提升25%到30%,3nm工艺将进一步夯实他们未来在芯片工艺方面的领导地位。
据了解,台积电在3nm工艺方面已研发多年,多年前就在开始筹备量产事宜。台积电创始人张忠谋在2017年的10月份,也就是在他退休前8个月的一次采访中,曾谈到3nm工厂,当时他透露采用3nm工艺的芯片制造工厂计划在2022年建成,保守估计建成时可能会花费150亿美元,最终可能会达到200亿美元。
而在去年10月份的报道中,外媒表示台积电生产3nm芯片的工厂已经开始建设,工厂占地50到80公顷,预计花费195亿美元。
台积电3nm节点的最大对手三星同样押注3nm节点,进度及技术选择都很激进,三星将淘汰FinFET晶体管,直接使用GAA环绕栅极晶体管。根据三星的信息,相较于7nm FinFET工艺,3nm工艺可以减少50%能耗、增加30%性能。三星计划2021年量产,疫情影响已推迟到2022年,但没有明确具体时间。
早前媒体报道称,台积电受疫情影响将会降低2020年的资本支出,但台积电在财报说明会上表示,2020年资本支出计划不变,预计支出在150至160亿美元之间。台积电总裁魏哲家表示,5G及高效能运算(HPC)在未来几年对先进制程的需求强劲,疫情只影响短期业务,布局中长期产能不需要改变资本支出计划。
台积电持续推进先进制程产能扩张,魏哲家表示,台积电7nm需求仍然十分强劲,订单充足,7nm优化后的6nm制程将如期在年底量产,6nm与7nm加强版相较会增加1层EUV(极紫外光刻)光罩层。
针对5nm生产进度,魏哲家表示,5nm已准备好进入量产,5nm制程增加更多的EUV光罩层,下半年会开始进入量产,为客户生产智能手机及HPC等芯片,今年营收占比达10%预估不变。
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