台積電7納米極紫外光EUV晶片首次流片成功,5納米明年試產!

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【導讀】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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