臺積電研發(fā)大軍一刻也不敢松懈,積極投入2nm研發(fā):終于告別FinFET
臺媒稱,三星已決定在3nm率先導(dǎo)入GAA技術(shù),并宣稱要到2030年超過臺積電,取得全球邏輯芯片代工龍頭地位,臺積電研發(fā)大軍一刻也不敢松懈,積極投入2nm研發(fā),并獲得技術(shù)重大突破,成功找到切入GAA路徑。
臺積電負(fù)責(zé)研發(fā)的資深副總經(jīng)理羅唯仁,還為此舉辦慶功宴,感謝研發(fā)工程師全心投入。
臺積電3nm制程預(yù)計(jì)明年上半年在南科18廠P4廠試產(chǎn)、2022年量產(chǎn),業(yè)界以此推斷,臺積電2nm推出時間將在2023年到2024年間。
臺積電今年4月曾表示,3nm仍會沿用FinFET(鰭式場效應(yīng)晶體管)技術(shù),主要考慮是客戶在導(dǎo)入5nm制程后,采用同樣的設(shè)計(jì)即可導(dǎo)入3nm制程,可以持續(xù)帶給客戶有成本競爭力、效能表現(xiàn)佳的產(chǎn)品 。
12月22日,中國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)2021年會暨無錫集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇(ICCAD 2021)舉行。據(jù)媒體報(bào)道,會上,臺積電南京公司總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球表示,臺積電將于明年3月推出5nm汽車電子工藝平臺,汽車工藝產(chǎn)品會符合所有汽車安全規(guī)則。
同時,他還透露,臺積電將在2nm節(jié)點(diǎn)推出Nanosheet/Nanowire的晶體管架構(gòu)并采用新的材料。羅鎮(zhèn)球最后表示臺積電從今年開始大幅提升資本開支,在2021年-2023年,會在已擴(kuò)產(chǎn)的基礎(chǔ)上投資超過1000億美元。Nanosheet/Nanowire晶體管應(yīng)該取代的是FinFET(鰭式場效應(yīng)晶體管),不同于三星在3nm上直接上馬GAA(環(huán)繞柵極晶體管),臺積電3nm(至少第一代)仍延續(xù)FinFET。
資料顯示,F(xiàn)inFET(又稱3D晶體管)系華人教授胡正明于1999年發(fā)明,他出生于北京豆芽菜胡同,曾任臺積電首席技術(shù)官。FinFET第一代由Intel在2012年的22nm節(jié)點(diǎn)應(yīng)用量產(chǎn),當(dāng)時臺積電、三星還停留在28nm工藝。直到Bulk CMOS工藝技術(shù)在20nm走到盡頭之后,胡教授發(fā)明的FinFET和FD-SOI工藝得以使三星/臺積電的14nm/16nm延續(xù)摩爾定律傳奇至今。
同時,他還透露,臺積電將在2nm節(jié)點(diǎn)推出Nanosheet/Nanowire的晶體管架構(gòu)并采用新的材料。
羅鎮(zhèn)球最后表示臺積電從今年開始大幅提升資本開支,在2021年-2023年,會在已擴(kuò)產(chǎn)的基礎(chǔ)上投資超過1000億美元。
Nanosheet/Nanowire晶體管應(yīng)該取代的是FinFET(鰭式場效應(yīng)晶體管),不同于三星在3nm上直接上馬GAA(環(huán)繞柵極晶體管),臺積電3nm(至少第一代)仍延續(xù)FinFET。
資料顯示,F(xiàn)inFET(又稱3D晶體管)系華人教授胡正明于1999年發(fā)明,他出生于北京豆芽菜胡同,曾任臺積電首席技術(shù)官。FinFET第一代由Intel在2012年的22nm節(jié)點(diǎn)應(yīng)用量產(chǎn),當(dāng)時臺積電、三星還停留在28nm工藝。
直到Bulk CMOS工藝技術(shù)在20nm走到盡頭之后,胡教授發(fā)明的FinFET和FD-SOI工藝得以使三星/臺積電的14nm/16nm延續(xù)摩爾定律傳奇至今。
半導(dǎo)體制造公司臺積電(TSMC)在2nm半導(dǎo)體制造節(jié)點(diǎn)的研發(fā)方面取得了重要突破。這一突破性的報(bào)告已經(jīng)浮出水面,負(fù)責(zé)為全球各種大小公司提供處理器和其他芯片的臺積電也有望在2023年中期進(jìn)入該工藝的試生產(chǎn)階段,并于一年后開始批量生產(chǎn)。
目前,臺積電的最新制造節(jié)點(diǎn)是其第一代5納米工藝,該工藝將用于為2020年蘋果旗艦智能手機(jī)構(gòu)建處理器。通俗地講,“節(jié)點(diǎn)”指的是晶體管“鰭”的尺寸測量。當(dāng)今的處理器由數(shù)十億個這樣的鰭組成,這些鰭使計(jì)算能夠達(dá)到無與倫比的復(fù)雜性,降低成本和性能。
與“ FinFET”(鰭式場效應(yīng)晶體管)相反,該術(shù)語用來描述由臺積電和韓國Chaebol三星電子的三星代工部門制造的產(chǎn)品上的晶體管設(shè)計(jì),而臺積電的2nm工藝將采用差分晶體管設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)被稱為多橋溝道場效應(yīng)(MBCFET)晶體管,它是對先前FinFET設(shè)計(jì)的補(bǔ)充。
FinFET設(shè)計(jì)涉及三個基本要素。它們是源極,柵極和漏極,電子從源極流向晶粒,而柵極則調(diào)節(jié)著這種流動。FinFET之前的設(shè)計(jì)涉及僅在水平軸上制造源極和漏極,即它們與所討論的芯片一起平放。
FinFET的創(chuàng)新方法將源極和漏極都提高了三維尺寸(即垂直),因此,它允許更多的電子通過柵極,從而減少了泄漏并降低了工作電壓。臺積電決定將MBCFET設(shè)計(jì)用于其晶體管并不是晶圓代工廠第一次作出這一決定。三星于去年4月宣布了其3nm制造工藝的設(shè)計(jì),該公司的MBCFET設(shè)計(jì)是對2017年與IBM共同開發(fā)和推出的 GAAFET晶體管的改進(jìn)。三星的MBCFET與GAAFET相比,使用了納米片源極和漏極(通道),前者使用納米線,這增加了可用于傳導(dǎo)的表面積,更重要的是,它允許設(shè)計(jì)人員在不增加橫向表面積的情況下向晶體管添加更多的柵極。