近日，2021年國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議正式召開(kāi)。在會(huì)議上，臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音向外界公布了公司3nm工藝的研發(fā)進(jìn)度。

據(jù)劉德音透露，目前臺(tái)積電3nm工藝技術(shù)的研發(fā)超出預(yù)期。此前預(yù)計(jì)的2022年量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)有望提前。

要知道，在不久前多方媒體報(bào)道，臺(tái)積電和三星的3nm工藝研發(fā)陷入瓶頸。對(duì)此消息，業(yè)內(nèi)外傳出不少認(rèn)為兩巨頭3nm量產(chǎn)時(shí)間會(huì)延后的聲音。

就連也有這樣的看法，但出人意料的是，臺(tái)積電卻扭轉(zhuǎn)乾坤，非但沒(méi)有延后量產(chǎn)時(shí)間，反而有希望提前進(jìn)入3nm時(shí)代。

臺(tái)積電的技術(shù)實(shí)力之強(qiáng)大可見(jiàn)一斑，不愧是中國(guó)第一大芯片代工巨頭。

世界第一芯片代工巨頭

值得注意的是，臺(tái)積電不僅在中國(guó)市場(chǎng)穩(wěn)居龍頭地位，在全球晶圓代工領(lǐng)域同樣是難以撼動(dòng)的霸主。

公開(kāi)資料顯示，臺(tái)積電還是全球第一家專業(yè)晶圓代工廠，堪稱晶圓代工領(lǐng)域的鼻祖。毫不客氣地說(shuō)，是臺(tái)積電一手推動(dòng)半導(dǎo)體芯片行業(yè)走向垂直分工。

自臺(tái)積電將業(yè)務(wù)規(guī)模擴(kuò)張開(kāi)來(lái)后，公司便一直占據(jù)著全球晶圓代工領(lǐng)域50%以上的市場(chǎng)份額。

而之所以臺(tái)積電的市場(chǎng)占有率在數(shù)十年來(lái)都遙遙領(lǐng)先，一方面得益于公司口碑，另一方面就要?dú)w功于能夠長(zhǎng)期引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)的工藝精度。

以7nm時(shí)代和現(xiàn)如今正是市場(chǎng)主流的5nm工藝為例，臺(tái)積電都是全球第一家實(shí)現(xiàn)相關(guān)工藝芯片量產(chǎn)的晶圓代工廠。

尤其是在5nm時(shí)代，臺(tái)積電不僅領(lǐng)先三星近半年時(shí)間，而且制造出來(lái)的產(chǎn)品功耗穩(wěn)定性，遠(yuǎn)超基于三星5nm工藝的芯片。

誠(chéng)然，芯片的功耗穩(wěn)定性也與架構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)，但這也的確在一定程度上，受制作工藝的影響。

正因如此，蘋(píng)果、高通、華為之流的全球各大芯片設(shè)計(jì)商，才會(huì)將臺(tái)積電視為首選合作伙伴。

3nm節(jié)點(diǎn)戰(zhàn)況激烈

不過(guò)，像三星這樣的科技巨頭，自然不甘心一直戴著“萬(wàn)年老二”的帽子。

了解到，早在2019年，三星就開(kāi)始為趕超臺(tái)積電制定計(jì)劃；2020年，三星更是迫不及待地啟動(dòng)了“半導(dǎo)體2030計(jì)劃”。

該計(jì)劃內(nèi)容是，三星要在2030年之前投資133萬(wàn)億韓元，并將全球最大的半導(dǎo)體公司視為現(xiàn)行目標(biāo)。

同時(shí)，三星方面也屢屢透露出，要在3nm工藝節(jié)點(diǎn)追上臺(tái)積電的決心。為此，三星除了加大研發(fā)投入之外，還決定在3nm工藝上應(yīng)用全新的GAA技術(shù)。

相比傳統(tǒng)的FinFET，GAA技術(shù)能夠更加精準(zhǔn)地控制跨通道的電流，在縮小芯片面積的同時(shí)降低芯片功耗。

據(jù)悉，臺(tái)積電在3nm工藝上會(huì)保守采用成熟的FinFET技術(shù)。如果GAA技術(shù)能夠成功應(yīng)用，屆時(shí)臺(tái)積電恐怕真的會(huì)被三星追平甚至趕超。

三星反超希望渺茫

不過(guò)，想要追上穩(wěn)居世界霸主之位多年的臺(tái)積電，并沒(méi)有那么容易。

雖然三星大膽采用新技術(shù)，但這項(xiàng)技術(shù)畢竟不成熟，量產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)性相對(duì)較大。

對(duì)此，英哈大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)教授崔瑞諾表示：如果三星在初始階段不能夠快速提高高級(jí)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)量，則可能會(huì)虧損。

反觀臺(tái)積電卻勝券在握。相比GAA技術(shù)，傳統(tǒng)FinFET的缺點(diǎn)確實(shí)明顯，但得益于技術(shù)的成熟度高，臺(tái)積電在3nm上的量產(chǎn)難度并不會(huì)太大。

而且，據(jù)劉德音透露，該公司在EUV光源上也獲得了較大突破，其電源功率被提升到350W。

需要注意的是，臺(tái)積電不僅在EUV光源技術(shù)有進(jìn)展，EUV光刻機(jī)的擁有量也在三星之上。

寫(xiě)在最后

隨著芯片制程的微縮，高端EUV光刻機(jī)的數(shù)量，也成為了高精度芯片能否順利量產(chǎn)的關(guān)鍵。更何況，如今臺(tái)積電的3nm研發(fā)進(jìn)度已經(jīng)超出預(yù)期。

綜合多方因素來(lái)看，認(rèn)為，此次三星想要追平臺(tái)積電的希望又要落空。
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