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台積電7nm極紫外光EUV流片成功，明年將攻克5nm工藝

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近期，全球第一大代工廠台積電官方發布公告宣布了兩項重要進展：其一，7nm EUV工藝流片首次成功；其二，將在明年4月份進行5nm工藝試產。

5nm晶片預計將在2020年第二季度量產，屆時將滿足蘋果等各家旗艦手機新平台。

近日，台積電發布了兩項關於其在極紫外光刻（EUVL）方面取得重要進展的公告。

首先，這家全球一號代工廠已經成功使用其第二代7nm工藝技術完成了首個客戶晶片的流片工作，該技術採用了有限的EUVL技術；其次，台積電透露計劃於2019年4月開始試產5nm工藝技術。

台積電推出首款7nmEUV晶片

台積電於今年4月開始採用第一代7nm製造工藝（CLN7FF/N7）大批量生產晶片。

N7仍在採用ArF準分子雷射的深紫外（DUV）光刻技術。

相比之下，台積電的第二代7NM製造技術（CLN7FF +/N7 +）將對四個非關鍵層使用極紫外光刻（EUVL），主要是為了加速生產並學習如何熟練掌握ASML的新光刻機Twinscan NXE。

有關從N7到N7 +的改進信息相當有限，台積電只表示：新技術將提供高出20％的電晶體密度（因為金屬間距更緊），並且在同等頻率下功耗可降低6-12％（更準確講約為8%）。

雖然N7 +優於其前代產品的優勢並不顯著（例如，台積電從未提及預期新技術帶來多少性能提升），但幾乎可以肯定的是，移動SoC的開發人員仍會全心全意地接受它們，他們需要每年都發布新的晶片。

也就是說，台積電已使用N7+技術淘汰了第一款晶片也就不足為奇了。

此外，該公司正在為汽車行業準備一個專門的流程版本。

台積電並未透露這次流片成功的晶片出自哪家客戶，但考慮到近年來這家代工廠和各家的合作關係，答案也是顯而易見的。

5nm晶片，下一站等你

台積電預計接下來將推出第一代5nm（CLN5FF，N5）工藝，將最多在14個層上應用EUV。

這將實現密度方面的切實改善，但需要台積電廣泛使用EUV設備。

與台初代7nm相比，5nm工藝將使晶片面積縮小約45％（即5nm晶片的電晶體密度比7nm晶片高出約1.8倍），同功耗頻率提升15％，同頻功耗降低20％（在頻率和複雜度相同的情況下）。

明年4月，台積電將準備開始5nm EUV工藝晶片進行風險性市場。

請記住，通常代工廠及其客戶從風險性試產到量產大約需要一年的時間。

台積電現在可能打算在2020年Q2大規模生產5納米晶片，以及時滿足屆時各家旗艦智慧型手機新平台。

台積電5nm的工藝的EDA設計工具將在今年11月提供，因此晶片設計現在可能就正在進行中。

雖然5nm工藝的許多基礎IP模塊現已準備就緒，但仍缺失一些重要部分，例如PCIe Gen 4和USB 3.1 PHY，它們可能要到明年6月才能就緒。

對於台積電的一些客戶而言，缺少這些產品並不是問題，但卻也不得不等待。

阻止小型公司開發FinFET晶片的一大重要因素是開發成本。

制定SoC的平均成本（人工成本和智慧財產權許可證）約為1.5億美元。

根據EETAsia的數據，5nm時代將增加到2億至2.5億美元，這將不少本抱有興趣的工廠拒之門外。

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