記者從三星（中國(guó)）半導(dǎo)體有限公司獲悉，地處西安高新區(qū)的三星半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片一期項(xiàng)目一、二月份實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)生產(chǎn)，二期項(xiàng)目正按計(jì)劃推進(jìn)。

據(jù)三星（中國(guó)）半導(dǎo)體有限公司副總裁池賢基介紹，受疫情影響，2月份公司曾出現(xiàn)物流不暢、原材料供應(yīng)乏力、人力不足等問(wèn)題，但在陜西省、西安市政府和企業(yè)共同努力下，公司一期項(xiàng)目一、二月都保持著每月生產(chǎn)13萬(wàn)片存儲(chǔ)芯片的滿產(chǎn)成績(jī)。

記者采訪了解，春節(jié)期間，三星（中國(guó)）半導(dǎo)體有限公司在原有全封閉生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，采取多重“抗疫”措施，生產(chǎn)沒(méi)有停工。

記者在三星存儲(chǔ)芯片一期項(xiàng)目外看到，項(xiàng)目4個(gè)入口分別設(shè)立了熱成像測(cè)溫儀，24小時(shí)自動(dòng)捕捉、實(shí)時(shí)測(cè)溫，提高了檢測(cè)效率。一旦發(fā)現(xiàn)異常，還將用水銀體溫計(jì)再次確認(rèn)。項(xiàng)目的多個(gè)區(qū)域還循環(huán)播放洗手、消毒、戴口罩等疫情防疫的注意事項(xiàng)要領(lǐng)。

據(jù)陜西省政府外事辦公室介紹，為做好防疫工作，三星半導(dǎo)體公司還建立AB角和人員備案制度，通過(guò)采取A角和B角在公司內(nèi)走不同路線、食堂內(nèi)不同區(qū)域就餐、辦公區(qū)相對(duì)獨(dú)立等措施，確保A角和B角相互之間沒(méi)有共同接觸機(jī)會(huì)。一旦人員出現(xiàn)異常情況，AB角可以迅速相互替代，確保工廠運(yùn)行不受影響。

為保障企業(yè)正常生產(chǎn)和供應(yīng)鏈安全，陜西省、西安市政府幫助三星半導(dǎo)體公司聯(lián)系了數(shù)十家上下游企業(yè)，確保一些關(guān)鍵半導(dǎo)體原材料的運(yùn)輸和供應(yīng)；西安高新區(qū)還成立了政府專班，24小時(shí)服務(wù)企業(yè)，幫助公司解決交通、物流和人力等問(wèn)題。

三星存儲(chǔ)芯片項(xiàng)目2012年落戶西安高新區(qū)，一期項(xiàng)目2014年5月竣工投產(chǎn)，實(shí)際總投資超過(guò)100億美元。

二期項(xiàng)目2018年3月開(kāi)工建設(shè)，計(jì)劃投資約140億美元。記者從三星（中國(guó)）半導(dǎo)體有限公司獲悉，第一階段項(xiàng)目目前正在調(diào)試安裝設(shè)備，第二階段爭(zhēng)取按原定計(jì)劃在8月底完成內(nèi)部裝修工程。

近日，一則消息十分引人關(guān)注。高通最新發(fā)布旗下第三代5G基帶芯片驍龍X60，該芯片將采用三星5納米工藝進(jìn)行代工生產(chǎn)。這使得三星在與臺(tái)積電的代工大戰(zhàn)中，搶下一個(gè)重要客戶的訂單，同時(shí)也將摩爾定律推進(jìn)到5納米節(jié)點(diǎn)。2020年之初，全球半導(dǎo)體龍頭大廠在先進(jìn)工藝競(jìng)爭(zhēng)上的火藥味就已經(jīng)十分濃重。

“3+1”的參與者

5G的落地、人工智能的發(fā)展，無(wú)不需要應(yīng)用到半導(dǎo)體芯片。這在提升市場(chǎng)規(guī)模的同時(shí)，也對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)提出了更大挑戰(zhàn)。半導(dǎo)體制造企業(yè)不得不朝著更加尖端的工藝節(jié)點(diǎn)7納米/5納米/3納米演進(jìn)。事實(shí)上，沿著摩爾定律能夠持續(xù)跟進(jìn)半導(dǎo)體工藝尺寸微縮的廠家數(shù)量已經(jīng)越來(lái)越少，在這個(gè)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的廠商主要就是三星、臺(tái)積電和英特爾三家。此外，中國(guó)大陸晶圓代工廠中芯國(guó)際也在推進(jìn)當(dāng)中。因此，參與先進(jìn)工藝之爭(zhēng)的也就只有這樣“三大一小”幾家公司。

先進(jìn)工藝開(kāi)發(fā)量產(chǎn)的成功與否對(duì)于半導(dǎo)體巨頭來(lái)說(shuō)意義十分重大。臺(tái)積電2019年第四季度財(cái)報(bào)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收3170億元新臺(tái)幣。按工藝水平劃分，7納米工藝技術(shù)段占公司收入的35％，10納米為1％，16納米為20％，合計(jì)16納米及以下先進(jìn)工藝產(chǎn)品收入已經(jīng)占到56％。臺(tái)積電CEO魏哲家表示，采用先進(jìn)工藝的5G和HPC產(chǎn)品是臺(tái)積電的長(zhǎng)期主要增長(zhǎng)動(dòng)力，并預(yù)計(jì)2020年5G智能手機(jī)在整個(gè)智能手機(jī)市場(chǎng)的普及率為10％左右。

正因如此，半導(dǎo)體龍頭大廠無(wú)不極為重視先進(jìn)工藝的投資與開(kāi)發(fā)。2月20日，三星宣布韓國(guó)華城工業(yè)園一條專司EUV（極紫外光刻）技術(shù)的晶圓代工生產(chǎn)線V1實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)了解，V1生產(chǎn)線于2018年2月動(dòng)工，2019年下半年開(kāi)始測(cè)試晶圓生產(chǎn)，首批產(chǎn)品今年第一季度向客戶交付。目前，V1已經(jīng)投入7納米和6納米 EUV移動(dòng)芯片的生產(chǎn)工作，規(guī)劃未來(lái)可以生產(chǎn)3納米的產(chǎn)品。三星制造業(yè)務(wù)總裁ES Jung稱，V1產(chǎn)線將和S3生產(chǎn)線一道，幫助公司拓展客戶，響應(yīng)市場(chǎng)需求。

臺(tái)積電對(duì)先進(jìn)工藝的開(kāi)發(fā)同樣重視。在2020年1月召開(kāi)的法說(shuō)會(huì)上，臺(tái)積電表示將增加2020年的資本支出，從原訂的110億美元，上修至140億美元～150億美元，其中80% 將投入先進(jìn)工藝產(chǎn)能的擴(kuò)增，包括7納米、5納米及3納米等。而日前業(yè)內(nèi)也傳出“英特爾將提前進(jìn)行7納米投資”的消息，英特爾2020年的設(shè)備投資計(jì)劃，不僅要增加現(xiàn)有14/10納米工藝的產(chǎn)能，還要對(duì)7/5納米工藝進(jìn)行投資。在2019年財(cái)報(bào)中，英特爾表示2020年計(jì)劃的資本支出約為170億美元。

根據(jù)中芯國(guó)際財(cái)報(bào)，2019年第四季度14納米工藝已經(jīng)量產(chǎn)，并帶來(lái)了768萬(wàn)美元的營(yíng)收。在該次財(cái)報(bào)會(huì)議上，中芯國(guó)際聯(lián)席CEO梁孟松也首次公開(kāi)了中芯國(guó)際的N+1、N+2工藝的情況。中芯國(guó)際的N+1工藝和現(xiàn)有的14納米工藝相比，性能提升了20%，功耗降低了57%，邏輯面積縮小了63%，SoC面積減少了55%。

5納米/6納米將成今年競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)

如果說(shuō)2019年先進(jìn)工藝的競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)是7納米+EUV光刻工藝，那么2020年焦點(diǎn)將轉(zhuǎn)到5納米節(jié)點(diǎn)上。在高通發(fā)布X60基帶芯片之后，路透社便援引兩名知情人士消息報(bào)道，三星的半導(dǎo)體制造部門(mén)贏得了高通的最新合同，將使用5納米工藝技術(shù)生產(chǎn)新發(fā)布的芯片。對(duì)此，有業(yè)內(nèi)人士指出，三星EUV產(chǎn)線的投產(chǎn)以及成功交付高通全球首個(gè)5納米產(chǎn)品驍龍X60基帶芯片，都將給臺(tái)積電帶來(lái)一定壓力。

此前三星在先進(jìn)工藝方面與臺(tái)積電的競(jìng)爭(zhēng)并不順利。2018年三星選擇了跳過(guò)LPE低功耗階段，直接進(jìn)入7納米 EUV的大膽策略，意圖在工藝技術(shù)上搶占先機(jī)。但是新工藝的良品率一直不高，使得大膽策略沒(méi)有奏效。而臺(tái)積電仍采用傳統(tǒng)多次曝光技術(shù)，先行占領(lǐng)市場(chǎng)，取得了幾乎100%的7納米市場(chǎng)。不過(guò)三星顯然并沒(méi)有放棄對(duì)先進(jìn)工藝市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)與爭(zhēng)奪。2020年三星再次將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到5納米之上，顯然是有意再次向臺(tái)積電發(fā)起挑戰(zhàn)。在1月份的投資者電話會(huì)議上，當(dāng)被問(wèn)及三星將如何與臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，三星晶圓高級(jí)副總裁Shawn Han表示，公司計(jì)劃通過(guò)“多元化客戶應(yīng)用”來(lái)擴(kuò)大5納米芯片產(chǎn)量。按照三星此前發(fā)布的工藝規(guī)劃，5納米工藝在2019年4月份開(kāi)發(fā)完成，下半年實(shí)現(xiàn)首次流片，在2020年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

臺(tái)積電對(duì)于5納米也同樣重視。根據(jù)臺(tái)積電此前的披露，5納米工藝2019年上半年導(dǎo)入試產(chǎn)，2020年上半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。臺(tái)積電5納米投資250億美元，月產(chǎn)能5萬(wàn)片，之后再擴(kuò)充至7萬(wàn)～8萬(wàn)片。根據(jù)設(shè)備廠商消息，下半年臺(tái)積電5納米接單已滿，除蘋(píng)果新一代A14應(yīng)用處理器外，還包括華為海思新款麒麟芯片等。即使是三星已經(jīng)拿下高通5納米訂單，也不代表臺(tái)積電就會(huì)失去高通的訂單。事實(shí)上，高通一直以來(lái)就是把晶圓代工訂單交由臺(tái)積電和三星等多家廠商生產(chǎn)的。此外，臺(tái)積電還規(guī)劃了一個(gè)5納米工藝的加強(qiáng)版，有點(diǎn)像7納米節(jié)點(diǎn)的N7+。資料顯示，5納米加強(qiáng)版在恒定功率下可提高7%的性能，降低15%的功率。預(yù)計(jì)該工藝平臺(tái)將在2021年量產(chǎn)。

6納米是今年競(jìng)爭(zhēng)的另一個(gè)重點(diǎn)。紫光展銳最新發(fā)布的5G芯片虎賁T7520就采用了臺(tái)積電的6納米工藝，相較7納米工藝，晶體管密度提升18%，功耗下降8%。根據(jù)臺(tái)積電中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展副總經(jīng)理陳平的介紹，6納米是7納米的延伸和擴(kuò)展。臺(tái)積電于2018年量產(chǎn)7納米工藝，2019年量產(chǎn)7納米+EUV的升級(jí)版，在芯片的部分關(guān)鍵層生產(chǎn)中導(dǎo)入EUV設(shè)備，從而減少光罩的采用，降低成本，提高制造效率。6納米工藝平臺(tái)則是7納米工藝的另一個(gè)升級(jí)版。由于它可以利用7納米的全部IP，此前采用7納米的客戶可以更加便捷地導(dǎo)入，在提高產(chǎn)品性能的同時(shí)兼顧了成本。

3納米或需探索新的工藝架構(gòu)

3納米有可能是半導(dǎo)體大廠間先進(jìn)工藝之爭(zhēng)的下一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。半導(dǎo)體專家莫大康指出，真正發(fā)生重大變革的是3納米，因?yàn)閺?納米開(kāi)始半導(dǎo)體廠商會(huì)放棄FinFET架構(gòu)轉(zhuǎn)向GAA晶體管。

莫大康表示，市場(chǎng)預(yù)測(cè)5納米可能與10納米相同，是一個(gè)過(guò)渡節(jié)點(diǎn)，未來(lái)將迅速轉(zhuǎn)向3納米。但是現(xiàn)在半導(dǎo)體公司采用的FinFET架構(gòu)已不再適用3納米節(jié)點(diǎn)，需要探索新的工藝架構(gòu)。

也就是說(shuō)，在這個(gè)技術(shù)岔道口，三星有可能對(duì)臺(tái)積電發(fā)起更強(qiáng)力的挑戰(zhàn)。三星在“2019三星代工論壇”（Samsung Foundry Forum 2019）上，曾發(fā)布新一代閘極環(huán)柵（GAA，Gate-All-Around）工藝。因此，外界預(yù)計(jì)三星將在3納米節(jié)點(diǎn)使用GAA環(huán)柵架構(gòu)工藝。三星電子的半導(dǎo)體部門(mén)表示，基于GAA工藝的3納米芯片面積可以比最近完成開(kāi)發(fā)的5納米產(chǎn)品面積縮小35%以上，耗電量減少50%，處理速度可提高30%左右。

臺(tái)積電則在2018年宣布投資6000億元新臺(tái)幣，興建3納米工廠，計(jì)劃在2020年動(dòng)工，最快于2022年年底開(kāi)始量產(chǎn)。在2019年第一季度的財(cái)報(bào)法說(shuō)會(huì)上，臺(tái)積電曾披露其3納米技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入全面開(kāi)發(fā)階段。不過(guò)到目前為止，臺(tái)積電仍未公開(kāi)其3納米節(jié)點(diǎn)的工藝路線。外界估計(jì)，臺(tái)積電有可能要在今年4月29日舉行的“北美技術(shù)論壇”上才會(huì)公布3納米的細(xì)節(jié)。屆時(shí)，臺(tái)積電與三星的3納米工藝之爭(zhēng)將會(huì)進(jìn)入一個(gè)新的階段。

3月1日，三星電子宣布將在越南建設(shè)研發(fā)中心，總投資2.2億美元，預(yù)期在2022年建成，研發(fā)中心將容納2,200到3,000名員工。

三星是越南最大的海外投資廠商，涉及產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)的總投資為170億美元，越南是三星智能手機(jī)主要的生產(chǎn)基地，研發(fā)中心的投資計(jì)劃將擴(kuò)大三星在東南亞的產(chǎn)業(yè)布局。三星越南研發(fā)中心總投資2.2億美元，計(jì)劃招募2,200到3,000名員工，專注于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等領(lǐng)域的研發(fā)，預(yù)期在2022年建成，將成為三星在東南亞最大的研發(fā)中心。

越南當(dāng)?shù)卣_認(rèn)了三星研發(fā)中心的建設(shè)計(jì)劃。

三星在越南共擁有8個(gè)制造工廠，智能手機(jī)和零配件的出口金額占了越南年出口貿(mào)易金額的25%。受肺炎疫情影響，三星越南工廠在2020年的營(yíng)收不容樂(lè)觀，部分工廠使用的原材料來(lái)自中國(guó)大陸，在各國(guó)防疫嚴(yán)控海關(guān)物流時(shí)，原材料難以從中國(guó)大陸運(yùn)到越南，特別是陸運(yùn)受阻比較嚴(yán)重，任何從中國(guó)大陸入境越南的人都必須隔離兩周時(shí)間，主要關(guān)口的關(guān)閉導(dǎo)致數(shù)百輛卡車堵塞在跨境公路上。

三星電子預(yù)期如果跨境物流的問(wèn)題無(wú)法在短期內(nèi)得到改善，越南工廠的營(yíng)收有可能下降50%，為保障新款Galaxy S20旗艦智能手機(jī)的生產(chǎn)，三星將部分零組件從中國(guó)大陸空運(yùn)到越南，紓解零組件的需求，但生產(chǎn)成本會(huì)顯著提升，也無(wú)法滿足長(zhǎng)期的生產(chǎn)需求。越南電子商會(huì)發(fā)表報(bào)告稱，如果肺炎疫情在未來(lái)一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)不能得到緩解，工廠的生產(chǎn)不得不面臨零組件緊缺的問(wèn)題，庫(kù)存耗盡，電視、手機(jī)等產(chǎn)品的產(chǎn)量將大幅下降。

2月26日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，周三，半導(dǎo)體技術(shù)公司三星電子表示，去年，該公司的研發(fā)支出達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的20.1萬(wàn)億韓元（合165億美元），與2018年相比增長(zhǎng)了8.3%。

雖然三星電子的研發(fā)支出在2019年出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，但該公司的營(yíng)收和營(yíng)業(yè)利潤(rùn)同比均出現(xiàn)了下滑。

去年，三星電子的營(yíng)收同比下降了5.5%，至230.4萬(wàn)億韓元（約合1956億美元）；營(yíng)業(yè)利潤(rùn)同比下降了52.8%，至27.76萬(wàn)億韓元（約合235.6億美元）。

2019年，該公司的研發(fā)支出占其營(yíng)收的比例達(dá)到了8.8%，與上年相比提升了1.1個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)估計(jì)，三星電子的大部分研發(fā)支出都花在了系統(tǒng)芯片和下一代顯示面板的開(kāi)發(fā)上。

作為全球最大的存儲(chǔ)芯片制造商，該公司在去年4月宣布，到2030年，它將投資133萬(wàn)億韓元（1093.26億美元），成為系統(tǒng)芯片領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。

去年10月，三星電子旗下的面板制造商三星顯示器公司（Samsung Display）宣布，到2025年，將投資110億美元生產(chǎn)量子點(diǎn)（QD）顯示屏。

該公司在一份聲明中表示，這110億美元投資的重點(diǎn)是，將韓國(guó)一條LCD生產(chǎn)線轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模生產(chǎn)更先進(jìn)的“量子點(diǎn)”顯示屏的設(shè)施。

去年11月，外媒報(bào)道稱，三星電子的研究人員已經(jīng)研發(fā)出一種延長(zhǎng)量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）壽命和效率的新方法。

TFT-LCD、AMOLED以及包括柔性顯示等新型顯示技術(shù)，它們的基礎(chǔ)技術(shù)都是半導(dǎo)體技術(shù)，都可統(tǒng)稱為半導(dǎo)體顯示。半導(dǎo)體顯示可定義為通過(guò)半導(dǎo)體器件獨(dú)立控制每個(gè)最小顯示單元的顯示技術(shù)統(tǒng)稱。

與此同時(shí)，三星電子表示，由于業(yè)績(jī)不佳，該公司去年的稅收支出達(dá)到8.6萬(wàn)億韓元（約合71億美元），與上年相比下降48.3%。

2月25日，三星電子宣布，已開(kāi)始在韓國(guó)京畿道平澤市的工廠批量生產(chǎn)業(yè)界首款用于下一代高級(jí)智能手機(jī)的16GB LPDDR5移動(dòng)DRAM芯片。

三星表示，在2019年7月量產(chǎn)業(yè)界首個(gè)12GB LPDDR5之后，新的16GB改進(jìn)將引領(lǐng)高端移動(dòng)存儲(chǔ)市場(chǎng)，并增加容量以增強(qiáng)5G和AI功能，包括豐富的圖形游戲和智能攝影功能。

官方資料顯示，該款LPDDR5移動(dòng)DRAM芯片包括8個(gè)12Gb芯片和4個(gè)8Gb芯片，數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒5500Mbps，與前一代的8GB LPDDR4X DRAM芯片相比，新的移動(dòng)DRAM容量提高了兩倍，而耗電量節(jié)省了20％。

隨著三星繼續(xù)在其平澤基地?cái)U(kuò)大LPDDR5移動(dòng)DRAM生產(chǎn)，該公司計(jì)劃在今年下半年采用第三代10nm級(jí)（1z）制程技術(shù)批量生產(chǎn)16Gb LPDDR5產(chǎn)品，三星表示，此舉有望使其進(jìn)一步鞏固其在高端移動(dòng)設(shè)備，高端PC和汽車應(yīng)用等市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

近年以來(lái)，三星的領(lǐng)導(dǎo)層發(fā)生了很大變動(dòng)，部分原因是受到丑聞的影響，或是該公司重新思考戰(zhàn)略。該公司最新的一次重組屬于后一類——這家韓國(guó)企業(yè)集團(tuán)希望讓自己變得更加靈活。因此，三星已經(jīng)任命51歲的Galaxy設(shè)備負(fù)責(zé)人盧泰文（Roh Tae-Moon）為智能手機(jī)部門(mén)的新任負(fù)責(zé)人，從而使其成為了該公司最年輕的一位總裁。

盧泰文之前是三星智能手機(jī)部門(mén)的二把手，以其身為大獲成功的中低端Galaxy設(shè)備背后的主導(dǎo)力量之一而聞名。由于他作出了削減成本的努力，這些手機(jī)成功地與中國(guó)制造商展開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)，幫助三星鞏固了全球最大Android手機(jī)銷售商的地位。但是，由于智能手機(jī)市場(chǎng)是不斷變化的，三星知道自己的移動(dòng)部門(mén)需要一位思維敏捷的領(lǐng)導(dǎo)者，而盧泰文看起來(lái)就是個(gè)合適人選。

另外，三星還希望通過(guò)盧泰文的指導(dǎo)來(lái)減少不幸事件，比如說(shuō)Galaxy Fold推遲發(fā)布或Note 7爆炸等。彭博社認(rèn)為，之所以會(huì)發(fā)生這些事件，是因?yàn)榍耙苿?dòng)部門(mén)負(fù)責(zé)人及聯(lián)席CEO高東真（Koh Dong Jin）傾向于倉(cāng)促行事。高東真將繼續(xù)負(fù)責(zé)三星旗下IT和移動(dòng)通信部門(mén)，其中包括移動(dòng)部門(mén)。

作為摩爾定律最忠實(shí)的追隨者與推動(dòng)者，臺(tái)積電、三星已經(jīng)挑起3nm的戰(zhàn)局。據(jù)悉，三星已經(jīng)完成了首個(gè)3nm制程的開(kāi)發(fā)，計(jì)劃2022年規(guī)模生產(chǎn)3nm芯片，此前臺(tái)積電也計(jì)劃2022年量產(chǎn)3nm。如無(wú)意外，3nm芯片將在后年到來(lái)，對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈提出新的挑戰(zhàn)。

雙雄劍指3nm

《韓國(guó)經(jīng)濟(jì)》雜志稱，三星已成功研發(fā)出首個(gè)基于GAAFET的3nm制程，預(yù)計(jì)2022年開(kāi)啟量產(chǎn)。與7nm工藝相比，3nm工藝可將核心面積減少45%，功耗降低50%，性能提升35%。

按照三星的研發(fā)路線圖，在6nm LPP之后，還有5nm LPE、4nm LPE兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，隨后進(jìn)入3nm節(jié)點(diǎn)，分為GAE（GAA Early）以及GAP（GAA Plus）兩代。去年5月，三星的3nm GAE設(shè)計(jì)套件0.1版本已經(jīng)就緒，以幫助客戶盡早啟動(dòng)3nm設(shè)計(jì)。三星預(yù)計(jì)該技術(shù)將在下一代手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)駕駛、人工智能及物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備中使用。

以2022年量產(chǎn)為目標(biāo)的臺(tái)積電，也在按計(jì)劃推進(jìn)3nm研發(fā)。臺(tái)積電首席執(zhí)行官CC Wei曾表示，臺(tái)積電在3nm節(jié)點(diǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)展順利，已經(jīng)與早期客戶進(jìn)行接觸。臺(tái)積電投資6000億新臺(tái)幣的3nm寶山廠也于去年通過(guò)了用地申請(qǐng)，預(yù)計(jì)2020年動(dòng)工，2022年量產(chǎn)。

臺(tái)積電在7nm節(jié)點(diǎn)取得了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在5nm也進(jìn)展順利，獲得了蘋(píng)果A14等訂單。但三星并沒(méi)有放松追趕的腳步，計(jì)劃到2030年前在半導(dǎo)體業(yè)務(wù)投資1160億美元，以增強(qiáng)在非內(nèi)存芯片市場(chǎng)的實(shí)力。臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀日前對(duì)媒體表示，臺(tái)積電與三星的戰(zhàn)爭(zhēng)還沒(méi)有結(jié)束，臺(tái)積電只是贏得了一兩場(chǎng)戰(zhàn)役，可整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)還沒(méi)有贏，目前臺(tái)積電暫時(shí)占優(yōu)。

制程如何走下去

眾所周知，制程越小，晶體管柵極越窄，功耗越低，而集成難度和研發(fā)成本也將成倍提高。3nm是一個(gè)逼近物理極限的節(jié)點(diǎn)，半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)專家莫大康向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，3nm是一個(gè)焦點(diǎn)，不能僅靠臺(tái)積電、三星的推進(jìn)，還要看制造商和設(shè)備商等產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的努力，例如環(huán)柵結(jié)構(gòu)（GAA）的導(dǎo)入，EUV的高數(shù)值孔徑鏡頭等。

3nm首先對(duì)芯片設(shè)計(jì)和驗(yàn)證仿真提出了新的挑戰(zhàn)。集邦咨詢分析師徐紹甫向記者表示，制程微縮至3nm以下，除了芯片面積縮得更小，芯片內(nèi)部信號(hào)如何有效傳遞是一大關(guān)鍵。設(shè)計(jì)完成后，如何確保驗(yàn)證和仿真流程的時(shí)間成本不會(huì)大幅增加，也是芯片設(shè)計(jì)的一大挑戰(zhàn)，需要EDA從業(yè)者的共同努力。此外，在做出更小的線寬線距之后，量產(chǎn)和良率拉抬是非常困難的事，需要制程技術(shù)的不斷優(yōu)化。

為了更快實(shí)現(xiàn)制程迭代和產(chǎn)能拉升，三星研發(fā)了專利版本GAA，即MBCFET（多橋道FET）。據(jù)三星介紹，GAA基于納米線架構(gòu)，由于溝道更窄，需要更多的堆棧。三星的MBCFET則采用納米片架構(gòu)，由于溝道比納米線寬，可以實(shí)現(xiàn)每堆棧更大的電流，讓元件集成更加簡(jiǎn)單。通過(guò)可控的納米片寬度，MBCFET可提供更加靈活的設(shè)計(jì)。而且MBCFET兼容FinFet，與FinFet使用同樣的制作技術(shù)和設(shè)備，有利于降低制程遷移的難度，更快形成產(chǎn)能。

3nm也對(duì)光刻機(jī)的分辨率及套刻能力提出了更高要求。針對(duì)3nm節(jié)點(diǎn)，ASML將在NXE 3400C的下一代機(jī)型導(dǎo)入0.55高數(shù)值孔徑，實(shí)現(xiàn)小于1.7nm的套刻誤差，產(chǎn)能也將提升至每小時(shí)185片晶圓以上，量產(chǎn)時(shí)間在2022—2023年。徐紹甫表示，3nm對(duì)于光刻機(jī)曝光穩(wěn)定度與光阻劑潔凈度的要求更加嚴(yán)苛。加上3nm需要多重曝光工藝，增加了制程數(shù)目，也就意味缺陷產(chǎn)生機(jī)率會(huì)提高，光刻機(jī)參數(shù)調(diào)校必須縮小誤差，降低容錯(cuò)率。另外，清洗潔凈度、原子層蝕刻機(jī)與原子層成膜機(jī)等設(shè)備的精度也要提高。

針對(duì)5nm及以下節(jié)點(diǎn)的封裝，臺(tái)積電完成了對(duì)3D IC工藝的開(kāi)發(fā)，預(yù)計(jì)2021年導(dǎo)入3D封裝。3D IC能在單次封裝堆疊更多的芯片，提升晶體管容量，并通過(guò)芯片之間的互聯(lián)提升通信效率。賽迪智庫(kù)集成電路研究所高級(jí)分析師王珺、馮童向記者表示，臺(tái)積電的中道工藝主要是通過(guò)制造和封裝的緊密結(jié)合提高晶體管密度，會(huì)是發(fā)展路徑之一，可進(jìn)行模塊化組裝的小芯片（Chiplet）也是比較熱門(mén)的發(fā)展路徑。

何為增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力

2014—2019年，手機(jī)和高性能運(yùn)算推動(dòng)著先進(jìn)制程按照一年一節(jié)點(diǎn)的節(jié)奏，從14nm走向5nm。中芯國(guó)際聯(lián)合CEO趙海軍表示，成功的研發(fā)方法，不變的FinFet架構(gòu)、設(shè)備和材料的配合，是推動(dòng)14nm向5nm發(fā)展的重要因素。

目前來(lái)看，手機(jī)和高性能計(jì)算依舊是推動(dòng)摩爾定律前進(jìn)的重要?jiǎng)恿ΑＰ旖B甫指出，在應(yīng)用層面上，智能手機(jī)是3nm制程的重要戰(zhàn)場(chǎng)，手機(jī)芯片從業(yè)者能負(fù)擔(dān)高昂的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，龐大的市場(chǎng)總量也能夠分擔(dān)其研發(fā)費(fèi)用。另外，HPC應(yīng)用，如CPU與GPU等，需要3nm制程來(lái)提升性能表現(xiàn)。芯謀研究總監(jiān)王笑龍表示，3nm將主要面向?qū)Ω咚贁?shù)據(jù)處理和傳輸有需求的產(chǎn)品，如CPU、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、移動(dòng)通信、FPGA和礦機(jī)等。

3nm不是先進(jìn)制程的終點(diǎn)，臺(tái)積電對(duì)2nm已經(jīng)有所規(guī)劃，將以2024年量產(chǎn)為目標(biāo)進(jìn)行研發(fā)。比利時(shí)微電子研究中心（IMEC）在2019年10月召開(kāi)的技術(shù)論壇上曾展示邁向1nm工藝節(jié)點(diǎn)的技術(shù)路線圖。王珺、馮童表示，伴隨高數(shù)值孔徑EUV光刻機(jī)、選擇性化學(xué)蝕刻劑、原子層精確沉積技術(shù)等的應(yīng)用，未來(lái)10年，摩爾定律將繼續(xù)延續(xù)。

制程要走下去，需要工藝路徑的探索，也需要找到相應(yīng)的商業(yè)場(chǎng)景。王笑龍向記者表示，對(duì)于資金密集型工藝，如果無(wú)法在消費(fèi)市場(chǎng)得到應(yīng)用，就難以收回成本，也不具備經(jīng)濟(jì)價(jià)值。徐紹甫表示，2nm之后的應(yīng)用性與必要性還難以定義，從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)具有相當(dāng)?shù)碾y度，必須具備獲利能力才具有開(kāi)發(fā)意義，在材料選擇、制程技術(shù)、后段晶圓封裝上勢(shì)必要持續(xù)優(yōu)化。