中国首台3纳米光刻机制程与良率将揭晓芯片厂商的最强底牌

在IBM宣布2nm工艺制程技术突破的背景下,芯片巨头们正处于新一轮制程竞赛中。三星计划推出基于全栅极FET的3nm工艺,而台积电则计划将FinFET扩展到3nm,并预计在2024年左右迁移到2nm纳米片FET。这种先进制程被视为技术领先性和更高性能、更低功耗的象征,但并非唯一重要评判标准。

良率同样是衡量芯片质量的关键指标。1%的良率意味着1.5亿美元净利润,是从实验室到量产过程中的必经之路。在实际操作中,新节点诞生的完整过程需要经过前期研发和后期工厂验证,在风险试产阶段逐渐提升良率,达到一定标准后才能正式量产。

“通常而言,良率要达到85%以上才能顺利量产。”中国企业众壹云创始人之一李海俊告诉雷锋网。但是,这个数字并不是一个标准参考线,每家公司都有自己的认定标准。“不同公司、不同的产品与设计不尽相同,没有放之四海而皆准的统一标准。”

提升芯片良率不仅可以提高产品质量,还能直接影响成本。对于3D NAND晶圆厂来说,1%的良率提高可能意味着每年1.1亿美元的净利润;对于尖端逻辑晶圆厂来说,则可能达到1.5亿美元。这使得提升芯片良率成为摩尔定律延续的一种方式,因为它涉及到了经济成本方面的问题。

然而,将其视为摩尔定律延伸的一个前提是:芯片 良率多少并不直接决定晶圆厂是否进入下一代工艺研发。此外,对于一些应用场景,即便连28nm工艺也足够使用,也就不需要花费上亿美金开发先进制程。而且,有时候即便花了很多钱做出来概率依然很低,这是一个让人绝望的情形,所以提高芯片 良率更为实际有效。

总结起来,可以说的是,一场关于先进制程与好坏(或称为合格)度(良率)的竞赛正在进行。这场比赛既关乎市场地位争夺,也关系到民生安全。在这个自我较量中,每一步都充满挑战,但同时也是催人振奋。

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