台積電將首揭7nmFinFet，領先於三星、格羅方德

2020-09-07

文章推薦指數： 80 %

投票人數：10人

台積電、三星、格羅方德等半導體大廠開啟在7 納米製程爭戰，而現在台積電有望領先群雄在2017 年國際固態電路研討會（International Solid-State Circuits Conference，ISSCC）率先發表7 納米FinFET技術！

全球IC 設計領域論文發表最高指標國際固態電路研討會（ISSCC）下屆確定於2017 年2 月5~9 日在美國加州登場，台積電設計暨技術平台組織副總侯永清將擔任特邀報告（Plenary Talks ）講者。

這次台積電5篇論文獲選（美國台積電1篇），2篇論文為類比電路領域，記憶體電路設計則有3篇。

此次ISSCC 2017入選的208篇文章中，台灣產學研各界領域有15篇，除了台積電5篇，台灣IC設計一哥聯發科此次有4篇，南亞科轉投資IC設計公司補丁科技也有1篇獲選，其他交通大學3篇、台灣大學2篇、清華大學1篇。

值得關注的是，此次台積電將領先業界在大會上發表7納米FinFET技術。

揭示迄今最小位元數SRAM在7納米FinFET的應用，驗證0.027μm 2 256 Mbit SRAM測試晶片在7納米製程下，能大幅提升手機、平板電腦中央處理晶片運算速度，同時滿足低功率需求。

台積電、三星通常以SRAM、DRAM 來練兵，先從記憶體下手，當良率提升到一定程度再導入邏輯產品。

台積電先前預估10 納米年底量產、7 納米最快2018年第一季生產，然在英特爾宣布放緩10 納米以下製程投入進度後，台積電與三星在10 納米、7 納米先進位程展開激烈纏鬥。

三星在10 月初搶先台積電宣布10 納米量產，市場近期傳出台積電7 納米最快在明年2017 就可試產、4月接單，拉升7 納米製程戰火。

三星在7 納米就引進極紫外光（EUV）微影設備，力拚2017 年年底7納米量產。

而格羅方德則宣布跳過10納米，直接轉進7納米，預估2017年下半可進行產品設計定案（tape out ），2018年初開始風險生產（risk production）。

台積電7nm進展

半導體設備業者透露，三星導入7納米製程進度不如預期，恐無法如原先規劃在明年量產，反觀台積電7納米將於明年第1季進行風險性試產，良率在既定進度內前進，預定明年第4季投片，2018年起貢獻營收。

以製程進度分析，台積電可望在2017年和2018年，相繼靠著10納米及7納米，稱霸全球半導體市場，並拉開和三星及英特爾二大強敵差距。

台積電內部將7納米視為與英特爾和三星最重要的戰役，尤其英特爾已和安謀（ARM）簽署授權協議，將採用安謀的架構，在10納米製程提供代工服務，與台積電正面交鋒，更讓台積電不敢稍有懈怠。

三星在蘋果A10處理器代工訂單全被台積電吃下之後，決定捲土重來，將重心押在7納米，並且決定提前在7納米導入由愛司摩爾（ASML）開發最新EUV（極紫外光）微影設備，用在半導體量產製程。

三星原預估，明年上半年裝設完成並進行7納米量產，不過，半導體設備商透露，三星7納米研發進度嚴重落後，明年接單難度甚高。

相較之下，台積電因有10納米製程掌握蘋果、聯發科及海思等重要客戶導入的優勢，且7納米在電晶體反應速度和功能及功能等表現，比10納米更優越，讓台積電一線大客戶，甚至包括原本在三星投片的高通，也將大單轉回台積電，凸顯台積電在7納米獲國際大廠肯定。

台積電共同執行長暨總經理劉德音先前透露，台積電10納米製程預計本季到明年第1季量產；7納米預定明年第1季進行風險性試產。

台積電預估，7納米將於2018年第1季貢獻營收，可望領先全球成為首家提供7納米製程代工的晶圓廠。

此外，台積電5納米製程也正如火如茶進行研發，並編列近400人研發團隊，投入更先進的3納米製程研發，並朝1納米製程邁進，展現台積電超車英特爾之後，持續拉大領先距離的企圖心。

而在今年六月，台積電（TSMC）在美國奧斯汀舉行的「Collaborating to EnableDesign with the Latest Processors and FinFET Processes, including 7nm」（由美國新思科技、英國ARM和台積電於6月6日聯合舉辦）上，介紹了採用10nm FinFET及7nm FinFET工藝的設計和生產進展情況。

演講人跟上年一樣，仍是Willy Chen（設計暨技術平台副處長）

初次使用三重曝光的10nm製程，第一款晶片已於2016年第一季度送廠生產（設計完成）。

預計10nm製程的量產將於2016年內開始。

ARM於上周（5月30日）發布了利用10nm製程製造的瞄準智慧手機SoC的CPU內核「ARMCortex-A73」和GPU內核「ARM Mali-G71」（參閱本站報導2），當時宣布：配備集成有這些內核的SoC的智慧手機將於2017年上市。

至於7nm製程，Willy Chen表示「已簽訂了20多個合約」。

已有用戶開始設計，將於2017年下半年送廠生產。

7nm製程的量產將於2018年開始。

據WillyChen介紹，7nm製程與10nm製程相比，邏輯集成度將提高60％，性能和耗電量將改善30～40％。

另外，Willy Chen表示，希望利用該製程不僅生產智慧手機，還生產HPC（High Performance Computing）的晶片。

雖然有人預測7nm製程將使用四重曝光，不過現在看來可能跟10nm製程一樣採用三重曝光。

Willy Chen介紹說「10nm和7nm製程的設計流程基本相同」，不過，7nm製程有些地方需要注意，比如要想發揮高速工藝實力有三個要點。

即：（1）牢固的時鐘網布設方法，（2）削減布線延遲，（3）更加整合的設計流程。

關於（1），既不採用傳統的時鐘樹，也不採用最近備受關注的網格狀結構，而將採用介於兩者之間的方法。

關於（2）布線延遲，根據每個布線層單獨考慮電阻及考慮過孔電阻至關重要。

「僅根據布線長度來確定布線延遲已經行不通」（Willy Chen）。

關於（3），則需要可以考慮每層各異的布線電阻及過孔電阻的設計流程。

【關於轉載】：轉載僅限全文轉載並完整保留文章標題及內容，不得刪改、添加內容繞開原創保護，且文章開頭必須註明：轉自「半導體行業觀察icbank」微信公眾號。

謝謝合作！

【關於投稿】：歡迎半導體精英投稿，一經錄用將署名刊登，紅包重謝！來稿郵件請在標題標明「投稿」，並在稿件中註明姓名、電話、單位和職務。

歡迎添加我的個人微信號MooreRen001或發郵件到 [email protected]

點擊閱讀原文加入摩爾精英