三星首次在先進(jìn)工藝層面反超臺(tái)積電，3納米芯片良品率持續(xù)提升

三星電子已與美國(guó)公司Silicon Frontline Technology擴(kuò)大合作，提高半導(dǎo)體晶片在生產(chǎn)過(guò)程中的良率，希望超車(chē)勁敵臺(tái)積電。據(jù)悉，三星電子先進(jìn)制程良率低迷，自5納米制程一直存在良率問(wèn)題，隨著4納米和3納米，情況變得更糟，據(jù)傳三星3納米解決方案制程自量產(chǎn)以來(lái)，良率不超過(guò)20%，量產(chǎn)進(jìn)度陷入瓶頸。

三星電子先進(jìn)制程良率非常低，自 5 納米制程開(kāi)始一直存在良率問(wèn)題，在 4 納米和 3 納米工藝上情況變得更加糟糕。據(jù)傳三星 3 納米解決方案制程自量產(chǎn)以來(lái)，良率不超過(guò) 20%，量產(chǎn)進(jìn)度陷入瓶頸。

三星目前在 4 納米和 5 納米工藝節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)了與產(chǎn)量有關(guān)的問(wèn)題，該公司不希望這個(gè)問(wèn)題再次出現(xiàn)在 3 納米工藝上。因此希望通過(guò)和 Silicon Frontline Technology 公司合作，幫助三星晶圓廠進(jìn)行前端(front-end)工藝和芯片性能改進(jìn)。

了解到，這家美國(guó)公司提供芯片鑒定評(píng)估和 ESD(靜電放電)預(yù)防技術(shù)。ESD 是造成半導(dǎo)體芯片缺陷的主要原因之一，是由制造過(guò)程中設(shè)備和金屬之間的摩擦造成的。據(jù)報(bào)道，三星在芯片設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)與 Silicon Frontline 公司合作了很長(zhǎng)時(shí)間，并取得了令人滿意的結(jié)果。該公司現(xiàn)在將在芯片驗(yàn)證過(guò)程中使用該公司的技術(shù)。

臺(tái)積電總裁魏哲家在臺(tái)積電2022技術(shù)論壇上表示，3納米即將量產(chǎn)，客戶(hù)相當(dāng)踴躍;至于2納米可以保證在2025年量產(chǎn)。

魏哲家表示，3納米有說(shuō)不出的困難，已快要量產(chǎn)，客戶(hù)相當(dāng)踴躍、有許多客戶(hù)參與，工程能力有點(diǎn)不足，正盡量努力中。

8月18日，臺(tái)積電副總監(jiān)陳芳在2022年世界半導(dǎo)體大會(huì)上表示，臺(tái)積電3納米芯片將在今年下半年量產(chǎn)，已經(jīng)對(duì)部分移動(dòng)和HPC(高性能計(jì)算)領(lǐng)域的客戶(hù)交付，

對(duì)于3納米量產(chǎn)后的新一代芯片2納米時(shí)間表，魏哲家指出，2納米將用新的納米片 (nanosheet) 技術(shù)，會(huì)在2025年量產(chǎn)，屆時(shí)還是電晶體密度最小、效能最佳的先進(jìn)制程技術(shù)。

據(jù)悉，臺(tái)積電2納米技術(shù)和3納米技術(shù)相比，功效大幅往前推進(jìn)。在相同功耗下，速度增快 10~15%，或在相同速度下，功耗降低 25~30%。

臺(tái)積電此前在北美技術(shù)論壇上表示，2納米技術(shù)在性能和功率效率方面提供全節(jié)點(diǎn)改進(jìn)，以支持臺(tái)積電客戶(hù)的下一代產(chǎn)品創(chuàng)新。除了移動(dòng)計(jì)算基準(zhǔn)版本之外，2納米技術(shù)平臺(tái)還包括一個(gè)高性能變體，以及全面的小芯片集成解決方案。

魏哲家也說(shuō)，“臺(tái)積有能力設(shè)計(jì)產(chǎn)品但絕對(duì)不會(huì)自己設(shè)計(jì)產(chǎn)品”，“臺(tái)積的成功是來(lái)自客戶(hù)的成功”。他也特別強(qiáng)調(diào)，“這點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不一樣，他們客人不管有沒(méi)有成功都會(huì)有自己的產(chǎn)品推出來(lái)?！?

據(jù)臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)6月10日消息，臺(tái)積電2納米建廠計(jì)劃相關(guān)環(huán)保評(píng)審文件已提交送審，力爭(zhēng)明年上半年通過(guò)環(huán)評(píng)，隨即交地建廠，第一期廠預(yù)計(jì)2024年底前投產(chǎn)。

芯片代工巨頭臺(tái)積電被曝大砍供應(yīng)鏈訂單，最多高達(dá)五成。據(jù)《臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》 11月1日?qǐng)?bào)道，半導(dǎo)體景氣下行，臺(tái)積電二度下修資本支出之際，傳出3納米制程大客戶(hù)臨時(shí)取消訂單，臺(tái)積電因而大砍供應(yīng)鏈訂單，最多高達(dá)四、五成，涵蓋再生晶圓、關(guān)鍵耗材、設(shè)備等領(lǐng)域。

業(yè)界傳言稱(chēng)，臺(tái)積電遇到3納米制程某預(yù)定大客戶(hù)臨時(shí)取消訂單，導(dǎo)致其近日將要量產(chǎn)的3納米制程，月產(chǎn)能比原先規(guī)劃明顯減少，約僅1萬(wàn)多片，要等到明年下半年N3E制程量產(chǎn)，3納米制程月產(chǎn)能才會(huì)明顯增加，這也影響相關(guān)供應(yīng)鏈業(yè)績(jī)動(dòng)能，甚至傳出訂單比年初規(guī)劃大砍四至五成。

報(bào)道顯示，不具名的臺(tái)積電供應(yīng)鏈私下透露，來(lái)自臺(tái)積電的訂單確實(shí)從第三季度末開(kāi)始轉(zhuǎn)弱，第四季度與明年首季訂單持續(xù)下滑。目前所知，受沖擊的領(lǐng)域包括前段生產(chǎn)制程與后段先進(jìn)封裝制程，其中對(duì)后段的影響幅度大于前段。

10月13日，臺(tái)積電曾表示，預(yù)估的2022年400億至440億美元的資本支出目標(biāo)，目前則降至約360億美元，包含仍持續(xù)面對(duì)供應(yīng)不順的干擾與反映市場(chǎng)需求變化。這已經(jīng)是臺(tái)積電第二次下修今年資本支出目標(biāo)。

《臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》稱(chēng)，這意味著原本要釋放給供應(yīng)鏈高達(dá)上千億元的商機(jī)被砍掉，掀起供應(yīng)鏈骨牌效應(yīng)。

臺(tái)積電尚未對(duì)此回應(yīng)。臺(tái)積電先前在法說(shuō)會(huì)上提到，3納米將在今年第四季度量產(chǎn)，預(yù)期在高速運(yùn)算與智能手機(jī)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)下，2023年平穩(wěn)量產(chǎn)，但臺(tái)積電并未透露3納米月產(chǎn)能細(xì)節(jié)。

報(bào)道指出，針對(duì)目前的情況，臺(tái)系設(shè)備工程廠商保持警戒，預(yù)料新接訂單高峰期恐已過(guò)。業(yè)內(nèi)人士分析，多個(gè)設(shè)備工程廠目前在手訂單均為歷史新高，主要貢獻(xiàn)大多來(lái)自半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)龍頭臺(tái)積電的擴(kuò)建新廠效益，并可望確保至2023年?duì)I運(yùn)無(wú)虞。

另外有設(shè)備廠表示，明年來(lái)自臺(tái)積電的訂單確實(shí)低于原本預(yù)估，并且優(yōu)先使用庫(kù)存耗材，以至降低市場(chǎng)流動(dòng)性，影響到公司的成長(zhǎng)動(dòng)能。至于材料廠方面，部分業(yè)者已感受到臺(tái)積電訂單有些減少的壓力。

要說(shuō)今年芯片大事情之一，莫過(guò)于今年7 月，韓國(guó)芯片巨頭——三星宣布量產(chǎn)3納米(nm)芯片。

毫無(wú)疑問(wèn)，這甚至比臺(tái)積電量產(chǎn)計(jì)劃早了整整2個(gè)月，不過(guò)，即便如此，也有有消息指出，臺(tái)積電3納米芯片已獲得英特爾、蘋(píng)果等大客戶(hù)青睞下訂，而三星良率(合格率)和訂單仍是市場(chǎng)關(guān)注焦點(diǎn)

對(duì)此，韓媒指出，雖然臺(tái)積電(3納米)量產(chǎn)進(jìn)度落后，但市場(chǎng)占有率仍遙遙領(lǐng)先三星，而且鑒于蘋(píng)果和三星在智能手機(jī)市場(chǎng)有直接競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，所以三星很難成為臺(tái)積電的優(yōu)先選項(xiàng)。

《韓國(guó)商業(yè)》(Business Korea)就報(bào)道稱(chēng)，三星雖然在7 月獨(dú)步全球，正式宣布量產(chǎn)3納米芯片，以展現(xiàn)其技術(shù)實(shí)力，但由于晶圓代工龍頭——臺(tái)積電計(jì)劃9 月開(kāi)始量產(chǎn)，這也降低三星縮小與臺(tái)積電在先進(jìn)制程技術(shù)差距的預(yù)期。

上述報(bào)道還援引業(yè)界人士透露，臺(tái)積電3納米芯片已經(jīng)獲得大客戶(hù)訂單，預(yù)期將由蘋(píng)果于今年底首發(fā)采用，其他買(mǎi)家包括：英特爾、超微、高通、聯(lián)發(fā)科、博通、高通等客戶(hù)，也都將于明年或后年完成3納米芯片設(shè)計(jì)并量產(chǎn)。

三星和臺(tái)積電兩大芯片廠商在3納米芯片技術(shù)研發(fā)上一直競(jìng)爭(zhēng)激烈，而如今，隨著雙方新動(dòng)作頻頻，這場(chǎng)芯片頂尖制程技術(shù)戰(zhàn)，日趨白熱化。

今年6月底，三星電子官宣，公司位于韓國(guó)的華城工廠已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)3納米制程半導(dǎo)體芯片。

消息發(fā)酵不過(guò)一周，臺(tái)積電就對(duì)外表示，自家的3納米制程將在今年下半年試產(chǎn)，同時(shí)將斥巨資擴(kuò)大2納米產(chǎn)能布局，并在2024年試產(chǎn)，2025年開(kāi)始量產(chǎn)。

三星首產(chǎn)3納米，反超臺(tái)積電

今年上半年實(shí)現(xiàn)3納米芯片投產(chǎn)，意味著三星首次在先進(jìn)工藝層面反超臺(tái)積電，成為全球第一家量產(chǎn)3納米芯片的廠商。

三星官網(wǎng)公布的信息顯示，此次量產(chǎn)的3納米芯片與之前的5納米芯片相比，性能提升23%，功耗降低45%，芯片面積縮小16%。

而且，與目前主流的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FinFET)結(jié)構(gòu)不同，三星3納米采用的是全柵極(GAA)技術(shù)結(jié)構(gòu)，可以更為精確地減少漏電損耗，降低功耗。