2nm芯片研發(fā)重大突破！臺積電狂甩三星，2023年后半年推出
??新智元報道??
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編輯：雅新
【新智元導(dǎo)讀】據(jù)臺媒透露，臺積電2nm研發(fā)進度超前，采用全新的多橋通道場效晶體管（MBCFET）架構(gòu)。業(yè)界估計，臺積電2nm將在2023下半年推出，有助于其未來持續(xù)拿下大單，狠甩三星。「2020創(chuàng)新之源大會將于9月22日在中關(guān)村軟件園召開，詳細(xì)信息見文末海報，歡迎報名！」
臺積電2nm制程研發(fā)獲重大突破！
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據(jù)臺媒透露，有別于3nm與5nm采用鰭式場效晶體管（FinFET）架構(gòu)，臺積電2nm改采全新的多橋通道場效晶體管（MBCFET）架構(gòu)，研發(fā)進度超前。
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根據(jù)臺積電近年來整個先進制程的布局，業(yè)界估計，臺積電2nm將在2023下半年推出，有助于其未來持續(xù)拿下蘋果、輝達等大廠先進制程大單，狠甩三星。
幾十年來，半導(dǎo)體行業(yè)進步的背后存在著一條金科玉律，即摩爾定律。
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摩爾定律表明：每隔 18~24 個月，集成電路上可容納的元器件數(shù)目便會增加一倍，芯片的性能也會隨之翻一番。
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然而，在摩爾定律放緩甚至失效的今天，全球幾大半導(dǎo)體公司依舊在拼命「廝殺」，希望率先拿下制造工藝布局的制高點。
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臺積電5nm已經(jīng)量產(chǎn)，3nm預(yù)計2022年量產(chǎn)，2nm研發(fā)現(xiàn)已經(jīng)取得重大突破！
去年6月，臺積電正式宣布啟動2nm工藝的研發(fā)。
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按照臺積電給出的指標(biāo)顯示，2nm工藝是一個重要節(jié)點。Metal Track（金屬單元高度）和3nm一樣維持在5x，同時Gate Pitch（晶體管柵極間距）縮小到30nm，Metal Pitch（金屬間距）縮小到20nm，相比于3nm都小了23%。
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臺積電2nm采用了以環(huán)繞式柵極技術(shù)（GAA）為基礎(chǔ)的MBCFET架構(gòu)，解決FinFET因制程微縮產(chǎn)生電流控制漏電的物理極限問題。
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同時在極紫外光（EUV）微顯影技術(shù)提升，使臺積電研發(fā)多年的納米片（Nano Sheet）堆疊關(guān)鍵技術(shù)更為成熟，良率提升進度較預(yù)期順利。
臺積電2nm工藝的芯片生產(chǎn)工廠選址在新竹，建設(shè)工廠所需的土地目前已經(jīng)獲得。
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臺積電旗下目前共有13座晶圓廠，其中6座在新竹，分別是12英寸超大晶圓的晶圓十二A廠和晶圓十二B廠，8英寸晶圓的晶圓三廠、晶圓五廠和晶圓八廠，以及6英寸晶圓的晶圓二廠。
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除了6座晶圓廠，臺積電旗下的4座封測工廠中，先進封測一廠也在新竹科學(xué)園區(qū)。
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隨著技術(shù)的不斷演進，工藝節(jié)點制程也在不斷突破極限。
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在現(xiàn)在廣泛使用的FinEFT技術(shù)提出之前，根據(jù)摩爾定律，芯片的工藝節(jié)點制程的極限是35nm。
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在2011年初，英特爾推出了商業(yè)化的FinFEt，他們在22nm的第三代酷睿處理器上第一次使用FinFET工藝。臺積電等主要半導(dǎo)體代工企業(yè)也已經(jīng)開始陸續(xù)推出自己的 FinFEt。
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從2012年起， FinFet已經(jīng)開始向20mm節(jié)點和14nm節(jié)點推進。
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并且，依托FinEFT技術(shù)，芯片工藝節(jié)點制程已經(jīng)發(fā)展到7nm，5nm甚至是3nm，也遇到了瓶頸。
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FinFET 本身的尺寸已經(jīng)縮小至極限后，無論是鰭片距離、短溝道效應(yīng)、還是漏電和材料極限也使得晶體管制造變得岌岌可危，甚至物理結(jié)構(gòu)都無法完成。
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而全環(huán)繞柵(GAA)是FinFET技術(shù)的演進， 溝道由納米線（nanowire）構(gòu)成，其四面都被柵極圍繞，從而再度增強柵極對溝道的控制能力，有效減少漏電。
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與現(xiàn)在的7nm工藝相比，3nm工藝的具體指標(biāo)表現(xiàn)為：可將核心面積減少45%，功耗降低50%，性能提升35%。
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事實上，GAA也只是一個技術(shù)代稱，臺積電的GAA邏輯制程跟三星電子GAA肯定有所不同。
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臺積電，與英特爾、三星并稱半導(dǎo)體制造業(yè)「三巨頭」。在芯片制程逐漸縮小的路上，三大巨頭你追我趕。
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英特爾終于宣布恢復(fù)兩年的研發(fā)周期之時，三星和臺積電已經(jīng)把5nm量產(chǎn)提上了日程，目前公開稱有5nm芯片制造能力的只有臺積電和三星兩家。
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臺積電在2nm研發(fā)上切入全環(huán)柵場效應(yīng)晶體管GAA，其競爭對手三星則早在2年前其揭露3nm技術(shù)工藝時，就宣布從FinFET轉(zhuǎn)向GAA，并「大放厥詞」：2030年要超過臺積電，取得全球芯片代工龍頭地位。
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這也算是為兩家企業(yè)2-3nm制程的市場之戰(zhàn)吹響了號角。
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為了搶在臺積電之前完成3nm的研發(fā)，三星的芯片制造工藝由5nm直接上升到3nm，4nm則直接跳過。
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盡管臺積電和三星在2nm-3nm市場你爭我奪，但是英特爾卻毫不在乎，依然堅持在14nm，10nm制程上的研發(fā)。
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臺積電，三星對最先進制程的追趕，正是想要在世界先進制程領(lǐng)域一決高下。
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而目前，臺積電2nm工藝取得重大突破，三星恐怕要失望了。
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參考鏈接：
https://money.udn.com/money/story/5612/4875791
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