芯片大战,台积电贴脸三星开大,部署High-NAEUV光刻机,2nm要来了

红鑫心科普社 2024-11-26 07:46:35

红鑫科技社导读

半导体行业的竞争可谓是白热化,而在这场争夺战中,台积电凭借其强大的技术壁垒,尤其是即将量产的2nm制程技术,成为了行业的领跑者。

这项技术不仅能让芯片更小、更快、更省电,还可能在未来的高性能计算和人工智能领域占据主导地位。

想知道台积电是如何在激烈的市场竞争中脱颖而出的?接着往下看!

台积电的技术壁垒

在半导体制造领域,技术的更新迭代速度极快,能够站稳脚跟的企业无外乎是两家:台积电和三星电子。

前者是代工领域的绝对龙头,后者则在存储芯片方面有着无可比拟的优势,两者各自守护着自己的领地,同时也在不断向对方发起挑战。

台积电在工艺制程方面的技术优势已经非常明显,2nm制程技术的研发进展更是让外界看到,台积电在芯片制造领域的技术优势将进一步扩大与竞争对手的差距。

2nm制程技术代表着半导体工艺的前沿,而2nm工艺所带来的核心竞争力主要集中在几个领域,包括高性能计算、人工智能和移动设备等。

可以说,谁在这几个领域掌握了核心技术,谁就掌握了未来半导体市场的主动权。台积电显然已经走在了前面,甚至有可能在2nm技术上实现量产,早于三星电子。

根据台积电的规划,预计会在2025年开始量产N2(2nm)工艺节点,最初将以第一代纳米片晶体管技术为主,而后逐步引入GAA(Gate-All-Around)晶体管架构,这一架构的最大优势就是能够显著降低功耗,同时提高性能和晶体管密度。

以往的晶体管架构是“栅极-通道-源极”,而GAA的结构则是“栅极-通道-源极+栅极”,多出来的“栅极”可以有效降低漏电流,同时提升开关速度,从而达到减少功耗和提升性能的效果。

根据台积电方面给出的数据,在N2技术的加持下,晶体管密度有望达到高达3000个/mm²,相比目前最先进的3nm工艺提升50%以上。

可以说,N2技术的引入将提升台积电在市场上的竞争力,尤其是在高效能运算需求日益增长的今天。

High-NA EUV光刻机

N2技术固然重要,但真正让台积电完成技术飞跃的核心武器,是ASML公司生产的high NA EUV光刻机。

台积电预计将于2024年底从ASML接收这台价值3.84亿美元的设备。

极紫外光刻机(EUV)早在台积电3nm工艺节点时就已经开始应用了,但EUV光刻机的数值孔径(NA)越高,其光源发出的光线在空间中的分布越集中,所能实现的图案精度和工艺深度越高。

简单来说,数值孔径越高,芯片上能够雕刻出越小的图案,进而使得晶体管的尺寸更小、数量更多、性能更强,而且功耗更低。

台积电之前使用的是1.35 NA的EUV光刻机,但High NA EUV光刻机的数值孔径已经达到了1.5以上,这意味着后者能够雕刻出更小的图案,从而进一步提升2nm工艺节点的良品率和性能表现。

EUV光刻机的出现,让半导体制造进入了一个新的时代,但High NA EUV光刻机的挑战依然存在。

一方面是成本问题,3.84亿美元对于任何一家公司来说都是一笔不小的开支,即便是台积电这样的巨头,也不得不谨慎评估其投入产出比;另一方面则是技术挑战。

台积电虽然在EUV光刻机的使用上已经颇有经验,但high NA EUV光刻机所带来的技术挑战还是前所未有。

台积电必须在大批量生产中将这些新技术有效整合,否则一旦出现问题,将会对整个生产线造成严重影响。

台积电目前采用的是客户驱动创新策略,也就是说,客户希望什么、需要什么,台积电就会把新技术整合到大批量生产中,这样做固然能够吸引高端客户,但同时也存在一定风险。

一旦出现技术问题,客户势必会受到影响,而台积电也会因此背负很大的压力。

红鑫科技社总结

台积电在技术上的不断突破,确实让人刮目相看,尤其是高NA EUV光刻机的引入,标志着半导体制造进入了一个全新的时代。挑战依然存在,成本和技术整合的风险不容小觑。

你觉得台积电能否继续保持领先地位?或者说,三星会不会趁机反击?欢迎在评论区留言讨论,也别忘了点赞哦!

0 阅读:9

红鑫心科普社

简介:感谢大家的关注