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台积电7纳米极紫外光EUV芯片首次流片成功 5纳米明年试产!

发布时间:2018-10-11 15:29:12  来源:新智元    采编:孙月  背景:

  近期,全球第一大代工厂台积电官方发布公告宣布了两项重要进展:其一,7nm EUV工艺流片首次成功;其二,将在明年4月份进行5nm工艺试产。5nm芯片预计将在2020年第二季度量产,届时将满足苹果等各家旗舰手机新平台。

  近日,台积电发布了两项关于其在极紫外光刻(EUVL)方面取得重要进展的公告。

  首先,这家全球一号代工厂已经成功使用其第二代7nm工艺技术完成了首个客户芯片的流片工作,该技术采用了有限的EUVL技术;其次,台积电透露计划于2019年4月开始试产5nm工艺技术。

  台积电推出首款7nmEUV芯片

  台积电于今年4月开始采用第一代7nm制造工艺(CLN7FF/N7)大批量生产芯片。N7仍在采用ArF准分子激光的深紫外(DUV)光刻技术。

  相比之下,台积电的第二代7NM制造技术(CLN7FF +/N7 +)将对四个非关键层使用极紫外光刻(EUVL),主要是为了加速生产并学习如何熟练掌握ASML的新光刻机Twinscan NXE。

  有关从N7到N7 +的改进信息相当有限,台积电只表示:新技术将提供高出20%的晶体管密度(因为金属间距更紧),并且在同等频率下功耗可降低6-12%(更准确讲约为8%)。

  虽然N7 +优于其前代产品的优势并不显著(例如,台积电从未提及预期新技术带来多少性能提升),但几乎可以肯定的是,移动SoC的开发人员仍会全心全意地接受它们,他们需要每年都发布新的芯片。也就是说,台积电已使用N7+技术淘汰了第一款芯片也就不足为奇了。此外,该公司正在为汽车行业准备一个专门的流程版本。

  台积电并未透露这次流片成功的芯片出自哪家客户,但考虑到近年来这家代工厂和各家的合作关系,答案也是显而易见的。

  5nm芯片,下一站等你

  台积电预计接下来将推出第一代5nm(CLN5FF,N5)工艺,将最多在14个层上应用EUV。这将实现密度方面的切实改善,但需要台积电广泛使用EUV设备。与台初代7nm相比,5nm工艺将使芯片面积缩小约45%(即5nm芯片的晶体管密度比7nm芯片高出约1.8倍),同功耗频率提升15%,同频功耗降低20%(在频率和复杂度相同的情况下)。

  明年4月,台积电将准备开始5nm EUV工艺芯片进行风险性市场。请记住,通常代工厂及其客户从风险性试产到量产大约需要一年的时间。台积电现在可能打算在2020年Q2大规模生产5纳米芯片,以及时满足届时各家旗舰智能手机新平台。

  台积电5nm的工艺的EDA设计工具将在今年11月提供,因此芯片设计现在可能就正在进行中。

  虽然5nm工艺的许多基础IP模块现已准备就绪,但仍缺失一些重要部分,例如PCIe Gen 4和USB 3.1 PHY,它们可能要到明年6月才能就绪。对于台积电的一些客户而言,缺少这些产品并不是问题,但却也不得不等待。

  阻止小型公司开发FinFET芯片的一大重要因素是开发成本。制定SoC的平均成本(人工成本和知识产权许可证)约为1.5亿美元。根据EETAsia的数据,5nm时代将增加到2亿至2.5亿美元,这将不少本抱有兴趣的工厂拒之门外。




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