晶圓代工大廠角逐先進(jìn)制程迎新進(jìn)展！

AI、高性能計算等新興技術(shù)驅(qū)動下，晶圓代工產(chǎn)業(yè)先進(jìn)制程重要性日益凸顯。近期，產(chǎn)業(yè)迎來新進(jìn)展：英特爾宣布Intel 4制程節(jié)點已大規(guī)模量產(chǎn)。與此同時，臺積電、三星同樣在積極布局先進(jìn)制程技術(shù)。

英特爾Intel 4制程節(jié)點已大規(guī)模量產(chǎn)

10月15日，“英特爾中國”官方公眾號宣布，英特爾已于近日開始采用極紫外光刻（EUV）技術(shù)大規(guī)模量產(chǎn)Intel 4制程節(jié)點。官方表示，英特爾正以強(qiáng)大執(zhí)行力推進(jìn)“四年五個制程節(jié)點”計劃，并將用于新一代的領(lǐng)先產(chǎn)品，滿足AI推動下“芯經(jīng)濟(jì)”指數(shù)級增長的算力需求。

作為英特爾首個采用極紫外光刻技術(shù)生產(chǎn)的制程節(jié)點，Intel 4與先前的節(jié)點相比，在性能、能效和晶體管密度方面均實現(xiàn)了顯著提升。英特爾曾在此前9月舉辦的ON技術(shù)創(chuàng)新峰會上介紹了Intel 4工藝。

英特爾表示，與lntel 7相比，Intel 4實現(xiàn)了兩倍的面積微縮，帶來了高性能邏輯庫，并引入了多個創(chuàng)新。

具體來看，Intel 4簡化工藝的EUV光刻技術(shù)；Lntel 4針對高性能計算應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，可支持低電壓（<0.65V）和高電壓（＞1.1V）運(yùn)行。與lntel 7相比，intel 4的iso功率性能提高了20%以上；高密度MIM（金屬-絕緣體-金屬）電容器實現(xiàn)卓越的供電性能。

英特爾“四年五個制程節(jié)點”計劃正在順利推進(jìn)中，其各制程進(jìn)度具體如下：

目前，Intel 7和Intel 4已實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)；Intel 3正在按計劃推進(jìn)，目標(biāo)是2023年底。

采用Ribbon FET全環(huán)繞柵極晶體管和PowerVia背面供電技術(shù)的Intel 20A和Intel 18A同樣進(jìn)展順利，目標(biāo)是2024年。英特爾將于不久后推出面向英特爾代工服務(wù)(IFS)客戶的Intel 18A制程設(shè)計套件(PDK)。

采用Intel 4制程節(jié)點，產(chǎn)品代號為Meteor Lake的英特爾?酷睿?Ultra處理器將于今年12月14日發(fā)布，為AIPC時代鋪平道路；

采用Intel 3制程節(jié)點，具備高能效的能效核(E-core)至強(qiáng)處理器Sierra Forest將于2024年上半年上市，具備高性能的性能核(P-core)至強(qiáng)處理器Granite Rapids也將緊隨其后推出。

英特爾“四年五個制程節(jié)點”，來源：英特爾官網(wǎng)

三星2nm工藝量產(chǎn)詳細(xì)計劃公布

三星已經(jīng)量產(chǎn)了第二代3nm芯片，未來將持續(xù)發(fā)力2nm芯片。

此前6月28日，三星電子在2023年第7屆三星晶圓代工論壇（Samsung Foundry Forum, SFF）上宣布其最新的代工技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)戰(zhàn)略。

人工智能時代，三星晶圓代工計劃基于GAA的先進(jìn)制程技術(shù)，為客戶在人工智能應(yīng)用方面的需求提供強(qiáng)大支持。為此，三星公布了2nm工藝量產(chǎn)的詳細(xì)計劃以及性能水平，計劃2025年實現(xiàn)應(yīng)用在移動領(lǐng)域2nm工藝的量產(chǎn)，于2026和2027分別擴(kuò)展到HPC及汽車電子。

三星表示，2nm工藝（SF2）較3nm工藝（SF3）性能提高了12%，功效提高25%，面積減少5%。

此外，9月?lián)襟w報道三星正準(zhǔn)備確保下一代EUV光刻機(jī)High-NA的產(chǎn)量，預(yù)計這款設(shè)備將于今年晚時推出原型，明年正式供貨。

臺積電2025年2nm進(jìn)入量產(chǎn)

今年以來，臺積電先后在美國加利福尼亞州圣克拉拉市、中國臺灣等地介紹了其最新的先進(jìn)半導(dǎo)體制造工藝路線圖，涵蓋3nm和2nm制程節(jié)點的各種工藝。

臺積電目前規(guī)劃的3nm"家族"分別是N3、N3E、N3P、N3X、N3 AE，其中N3是基礎(chǔ)版；N3E是改進(jìn)版，成本進(jìn)一步優(yōu)化；N3P性能將進(jìn)一步提升，計劃2024年下半年投產(chǎn)；N3X聚焦高性能計算設(shè)備，計劃2025年進(jìn)入量產(chǎn)階段；N3 AE專為汽車領(lǐng)域設(shè)計，具備有更強(qiáng)的可靠性，將有助客戶縮短產(chǎn)品上市時間2~3年。

2nm方面，臺積電預(yù)計N2工藝將會在2025年進(jìn)入量產(chǎn)。臺積電介紹，在相同功率下，N2速度相比N3E提高15%，或者降低30%的功耗，密度為原來的1.15倍。9月媒體透露臺積電組建了2nm任務(wù)團(tuán)沖刺2nm試產(chǎn)及量產(chǎn)，預(yù)計可在明年實現(xiàn)風(fēng)險性試產(chǎn)，并于2025年量產(chǎn)。

為確保2nm制程技術(shù)順利展開，臺積電已經(jīng)展開對上游設(shè)備領(lǐng)域的追逐工作。臺積電9月12日宣布將以不超4.328億美元的價格收購英特爾旗下子公司IMS Nanofabrication （以下簡稱“IMS”）10%的股份。IMS是一家專注于研發(fā)和生產(chǎn)電子束光刻機(jī)的公司，其產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、光學(xué)元件制造、MEMS制造等領(lǐng)域，具有高分辨率、高精度、高速度等優(yōu)點。業(yè)界認(rèn)為，臺積電收購IMS可確保關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)開發(fā)，并滿足2nm商用化的供應(yīng)需求。