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三星首次研发5纳米半导体工艺拉大技术差距

金英民 记者 | 2019.04.17 10:37写信给编辑
4月16日,三星电子方面发布称已成功研发出5纳米(nm)半导体工艺,将于本月中将正式量产的半导体业界的首个利用极紫外光刻(EUV)的7纳米芯片投入市场。1纳米约为1米的十亿分之一,与人的头发丝相比,是其万分之一。因此对于新一代半导体的精密工艺问题,三星电子和台湾TSMC间的技术较量也日趋激烈。

三星电子宣布成功开发的5纳米精密工艺采用了比现有的ArF更优越的EUV技术。与已有的ArF工艺相比,EUV利用短波长,能够更加准确地画出精密半导体的电路。三星电子在波兰半导体装备制造业ASML进入了最尖端的EUV设备,一台价格在6000亿韩元左右。

随着5纳米工艺开发的消息被公布,三星电子表示,“将为韩国国内fabless(专业设计)商家提供各种设计的基础设施”,“fabless的顾客们将能够使用此更为简单快捷地设计产品,新产品上市的时间也可以提前”。

三星电子在采用EUV技术的精密工艺上下功夫的原因与为了获得非存储芯片的竞争力有关。TSMC利用Arf技术,首先研发出7纳米工艺。TSMC委托生产的华为手机中运用的应用程序处理器(AP)“麒麟980”就是第一批量产的7纳米芯片。TSMC在委托生产(硅晶圆代工)领域是世界排名第一的企业,为苹果、华为制作各种系统半导体。

在Fabless、硅晶圆代工、应用程序处理器(AP)、调值解调器等各种非存储芯片领域中,三星最有成就的领域是硅晶圆代工。据市场调查企业Trend Force的调查结果显示,三星电子今年第一季度(1~3月)在全世界硅晶圆代工市场中占有率为19.1%,与去年上半年(7.4%)相比增加了近12个百分点。TSMC在同期从原先过半的市场占有率(56.1%)下降了8个百分点,现在的市场占有率为48.1%。

因为半导体的电路越设计越薄,芯片的尺寸变小,发热也降低,因此精密工艺尤为重要。耗电量也同时减小,手机不会变得很热。三星电子方面表示,“此次开发的‘5纳米工艺’通过单元储存设计最优化,将比已有的7毫米减少25%的面积大小”,“同时电量使用率提高20%,性能提高10%”。



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