臺積電近日在線上研討會上透露了有關于先進制程的大量資訊,目前剛量產的5納米制程良率已經迅速超過7納米,對于蘋果A14X芯片以及AMD Zen 4處理器都是非常好的消息。
通常半導體制程良率是隨著時間而下降,并獲得更高的產量,也就是學習曲線的概念。不過臺積電表示,盡管5納米是更先進的制程,但學習曲線表現比7納米更好,使量產非常順利,而5納米強化版制程N5P也即將于明年開始量產,性能將再度提高5%,或功耗降低10%。
基本上只要缺陷數低于0.5/cm 2就算是合格的良率,目前已相當成熟的7納米制程0.09/cm 2,但才剛量產不久的5納米制程良率就已達到了0.1/cm 2,顯示出過往更好的學習曲線,這可能主是得益于EUV技術的應用,減少了工藝步驟,原本需要4步DUV如今EUV能一次完成,降低了生產風險,如此下一季5納米良率就將比7納米更好。
(Source:TSMC)
目前來看5納米將會給臺積電帶來更強的競爭力,不僅如此,臺積電還提供了最新N4工藝的預覽,N4除了通過減少掩模層來簡化工藝外,還提供了一條直接遷移路徑,可以全面相容5納米設計生態,預期將于明年底試產,2022年實現量產。
而臺積電下一代的N3工藝將成為世界上最先進的邏輯技術,又會再度出現性能的飛躍與5納米相比將實現全節點的技術進步,性能再度提高15%、功耗降低30%、邏輯密度提高70%。但值得注意的是,3納米仍然會是FinFET,這點倒是令市場相當意外,預計要到2納米才會采用GAA。
(Source:TSMC)
當然面對質疑,臺積電也表示,經過與客戶的協商,3納米制程預期的成本及性能表現已受到廣泛的支持。盡管三星宣稱在3納米將使用GAA,但臺積電仍相當胸有成竹。當然臺積電仍在持續探索3納米以下的技術,例如納米碳管等新材料的應用,不過目前來看單一晶體管的性能提升已漸趨有限,需要更好的設計才能達到更高的效率。