来源:EETOP
三星电子晶圆代工业务部门已明确目标,将于2030年前推出1纳米半导体工艺。这一被称为“梦幻半导体”的工艺,需采用全新技术排布尺寸仅相当于5个原子的运算元件。此举旨在与竞争对手台积电展开全面技术博弈,抢占下一代半导体市场的主导权;同时,三星还决定在现有顶尖2纳米技术体系下,开发多款衍生工艺,以稳固核心客户资源。
据3月30日业内消息,三星电子晶圆代工部门已制定详细规划,确保2030年前完成1纳米半导体工艺的研发,并顺利转入量产阶段。1纳米技术之所以被称为“梦幻级创新工艺”,核心在于其能将半导体芯片内负责数据处理的元件宽度缩减至1纳米——这一尺寸仅为三星当前主流顶尖2纳米工艺的一半,工艺难度呈指数级提升。
除元件微型化突破外,1纳米工艺还将引入全新的“Fork Sheet”结构。在此之前,从3纳米到2纳米工艺,半导体元件均采用环绕栅极(GAA)技术制造,该技术通过将电流传导路径从传统的三面环绕升级为四面环绕,最大限度提升芯片能效。
“Fork Sheet”技术的核心作用的是缩小环绕栅极元件之间的间距,其原理类似在环绕栅极元件之间构筑绝缘墙体,形似插入一把餐叉。形象地说,这就如同将村落中房屋间的草坪,替换为厚重的混凝土围墙:移除草坪可腾出更多空间建造房屋,而该技术则能在相同芯片面积内容纳更多运算元件,大幅提升芯片集成度。
目前,三星电子晶圆代工业务全球市场份额位居第二,与占据近70%市场份额的台积电相比,差距约达十倍。据悉,当前主导全球晶圆代工市场的台积电,同样计划在2030年后于1纳米工艺中应用“Fork Sheet”技术。业内分析认为,三星明确2030年落地1纳米工艺的路线图,意味着其已做好与台积电在下一代技术领域同台竞技的准备。
自2019年提出“2030年系统半导体全球第一”愿景以来,三星电子始终以先进工艺为突破口,全力追赶台积电。2019年,三星率先在全球推出7纳米极紫外光(EUV)光刻工艺;2022年,又成为全球首家将环绕栅极(GAA)元件应用于3纳米工艺的企业,持续巩固技术先发优势。
一位业内人士表示:“从销售额和产能来看,三星电子短期内超越台积电的现实难度较大,但公司始终在技术层面保持竞争态势。”他进一步补充,“去年三星从特斯拉手中拿下价值165亿美元(约合25万亿韩元)的2纳米人工智能(AI)芯片供应订单,正是其技术实力的直接体现。”
当前,三星电子晶圆代工部门正围绕顶尖2纳米技术,持续推进多款改良工艺的研发与落地。其中,定制化工艺“SF2T”专为特斯拉2纳米“AI6”芯片量产打造,该芯片计划于2027年起在三星美国得克萨斯州泰勒新晶圆厂正式投产。
与此同时,三星也在加速推进其他2纳米衍生工艺的研发:今年将启动量产的“SF2P”工艺,将用于三星系统LSI部门新款智能手机应用处理器(AP)的生产;“SF2P+”工艺则计划于明年投入使用。半导体业内人士透露:“目前2纳米工艺良率已突破60%,产能稳步提升,市场对其今年实现盈利扭亏的预期正不断提高。”
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