17nm半路殺出,二合一技術為中國提供新方案,速效救芯丸來了

科技     2021年10月10日

半導體晶片市場的「兩個戰場」

眼下的半導體晶片市場形成了兩個格局,一個是以三星、台積電為代表的,面向未來高精尖晶片代工市場的高端領域。另一個是中芯國際等中低端晶片代工廠商參與,與台積電、三星爭奪智能汽車、智能家居晶片的中低端領域。

比起「與時間賽跑」的高端半導體晶片領域,中低端晶片市場的競爭尤為激烈。由於中低端晶片製程已經成熟,晶片廠商更偏向於中低端晶片代工的性價比,這給晶片代工廠商提出了難題。在此背景下,三星獨闢蹊徑,採用二合一工藝推出了17納米製程。

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17LPV 17納米工藝誕生。

2021年10月7日最新消息。三星官宣了自家的17LPV 17納米工藝,名稱為「Low Power Value」。感興趣或是不相信的朋友可以去三星官網查閱。三星是如何做到17納米製程的呢?答:二合一工藝。二合一工藝對我國半導體產業的發展有什麼意義呢?這裡先簡單介紹一下「二合一工藝」是什麼?

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拿三星這次推出的17LPV舉例,17LPV是三星將自家的28nm BEOL後段與14nm FEOL的前端工序相結合推出的一種「二合一」製程。直白來說,17LPV製程是三星在自家28納米製程的基礎上加入14納米立體FINFET電晶體。了解完17LPV工藝後,再來理解「二合一工藝」則比較簡單了。即「前代晶片工藝節點的末端與後代晶片工藝節點前端的結合」。

二合一工藝的優勢是什麼?由於沒有對照物,在這裡仍拿三星的17LPV 17納米工藝舉例。三星是這樣介紹17LPV 17納米工藝的:「對比傳統的28納米製程,17LPV 17nm的性能提升了39%~49%,邏輯晶片面積縮小了43%。」更重要的一點是,17LPV 17nm的成本與28納米相比,幾乎沒變。毫無疑問,這將會幫助三星在中低端半導體晶片市場中進一步確立優勢。

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「二合一工藝」為國產半導體提供「芯」點子。

值得一提的是,比起2納米、1納米高端晶片製程的技術攻堅,二合一工藝其實並不難。二合一工藝更多依賴的是晶片電晶體之間的「最小線條的寬度」也就是「線寬」。直白點說,我國的中芯國際、華虹半導體都可以通過「二合一」工藝提高自家的晶片代工「含金量」。這可不是「異想天開」。

拿中芯國際舉例,目前中芯國際已經成熟靈活地掌握了FIN FET電晶體排列技術。代表等效7納米的N+1工藝(8~10nm)也已經實現第一批投產。中芯國際的「N+2」工藝由於缺少EUV光刻機,想要實現7納米效能的難度還是很高的。如果將7納米前端與中芯國際採用DUV光刻機實現的10納米後段工藝相結合,或許會有不一樣的驚喜。這完全值得嘗試。

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5G、大數據化時代的到來;給處理器晶片提出了更高的性能要求。在三星、台積電的推動下,晶片代工行業轉眼來到了4納米時代,並即將邁入3納米時代。以台積電為例,台積電即將在2022年步入3納米時代、2024年步入2納米時代。

除了手機、電腦這種對晶片性能要求極高的設備外,智能家居、智能汽車行業對於晶片數據處理能力的要求並不高。因此,14納米及14納米以上製程的晶片依舊是半導體晶片市場的主流。據了解,14納米及以上製程的晶片占半導體晶片市場的70%。畢竟手機、電腦只是半導體產品鏈的一部分。

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換句話說,除了手機、電腦領域被「卡」得有些難受外,我們在其它半導體產品鏈中還是比較「自在」的。當然,這並不是說我們可以不思進取了,只是想給大夥傳達一個意思,即「我們在半導體領域中,沒有想像中的那麼落後,不要聽信了某些媒體的謠言。」讓我們妄自菲薄,大概是那些媒體最想看到的。

我們應相信中國半導體,相信國家科研人員的實力。沒有了國外的科技之光,那我們就用自己的火苗去燃起一場屬於中國半導體的「燎原之火」。加油!中國。

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對於「三星採用二合一工藝推出的17LPV 17nm」,大夥有什麼想說的呢?這對於國產半導體來說,是否是一條新的出路呢?歡迎在下方留言、評論。