在晶片領域的競爭中,臺積電和三星是行業內的兩大巨頭。但臺積電憑藉51.5%的市場份額排名全球第一,綜合營收是業內最頂尖的存在。
面對臺積電的節節高升,三星明顯不安於現狀:三星高管在近日透露,3nm製造工藝的物理設計套件(PDK)的alpha版本(v0.1)可供客戶使用,計劃在2022年投產。還官方發布幾款5nm Exynos晶片,大告天下5nm工藝製程的成熟,司馬昭之心劍指搶食蘋果M1晶片、高通新訂單,這招讓產能滿載挑訂單做的臺積電有點難受。
臺積電難受之餘的反擊,立刻官宣,臺積電將於2022年量產3納米晶片,且2nm工藝已取得突破性進展,2023年就可以試產,2024年投產。鷸蚌相爭,可是卻沒有能打的漁翁去得利,連英特爾都黯然失色做不了漁翁,晶圓代工廠的資金和技術壁壘就是這麼高。
不過,兩家用的工藝不一樣,理論上來說三星的GAA比臺積電用的FinFET在技術上更具先進性。鰭式場效應電晶體(FinFET)架構是臺積電在2009年在一項發明專利中提出的,名為「具有改進的開關電流比的高遷移率多面柵電晶體」,這項技術也讓臺積電在這十年時間奠定了半導體晶圓代工領域的一哥地位。
三星和英特爾在FinFET工藝架構上始終玩得不如臺積電,隨著技術的不斷革新以及市場需求,FinFET逐漸不能滿足未來發展的需要。去年,三星宣布了3nm工藝,明確會放棄FinFET電晶體,轉向GAA環繞柵極電晶體技術。
其實不難理解,改變工藝就是為了在有限的區域內堆疊更多的電晶體。3nm製程工藝對於晶圓代工企業來講是一個非常關鍵的節點,甚至比5nm還要關鍵,因為再往下的2nm和1nm的難度更高,臺積電在2nm方面如果再採用比較保守的FinFET工藝架構,很可能被三星超越。
光刻機是晶片製造的核心設備,製程工藝可以說是廠商駕馭光刻機的能力。能否量產和良品率都是由製程工藝來決定,就好比炒菜,大家有同樣的食材,在不同人的烹飪下,結果截然不同。英特爾就因為製程工藝方面不如臺積電和三星,在晶片製造領域始終停滯不前,所以說我們國內即使有EUV光刻機,也難在短期內實現3nm晶片製造,但是沒有的話,是肯定做不出的;DUV光刻機如今的極限就在7nm了。
2022年是非常關鍵的一年,國內非美系28nm產線的建立也是這一年。半導體製程領域3nm量產也是這一年,非常期待國產方面能有更大的突破。