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半导体制程再微缩下去,还有经济效益吗?

编辑:上海华淳通科技有限公司  时间:2019/06/05
晶圆代工大厂台积电(TSMC)资深研发副总裁蒋尚义(Shang-Yi Chiang)在日前于美国举行的ARM技术论坛(TechCon)上表示,在接下来十年以FinFET技术持续进行半导体制程微缩的途径是清晰可见的,可直达 7nm节点;但在 7nm节点以下,半导体制程微缩的最大挑战来自于经济,并非技术。

蒋尚义表示,他有信心半导体产业将在接下来十年找到克服7nm以下节点技术障碍的解决方案;但也指出,新技术虽然能实现7nm以下节点制程芯片量产,却可能得付出高昂代价:“当制程节点演进,我们也看到晶圆制造价格比前一代制程增加了许多。”

在ARM技术论坛的另一场专题演说中,EDA供货商Cadence Design Systems旗下Silicon Realization部门的资深研发副总裁徐季平(Chi-Ping Hsu),演示文稿了半导体制程从32/28nm节点过渡到22/20nm节点的制程技术研发成本增加幅度;他举例指出,如果32/28nm节点需成本是12亿美元,来到22/20nm节点,该成本规模将增加至21至30亿美元。

至于芯片设计成本,则会从32nm节点所需的5,000万至9,000万美元,在22nm节点增加至1.2亿至5亿美元。徐季平并指出,在32nm节点,芯片销售量需要达到3,000至4,000万颗,才能打平成本;但到了20nm节点,该门槛会提高至6,000万至1亿颗。

FinFET是一种 3D晶体管技术,目前正初步获得芯片制造商的采用;大厂英特尔(Intel)则是将其3D晶体管技术称为“三闸(tri-gate)”,业界预计该公司将在今年底推出采用3D晶体管技术所生产的22nm芯片样品。

蒋尚义表示,22nm节点会是半导体产业采用平面晶体管技术(planar transistor)的最后一个时代:“在此之后,该技术就会功成身退。”