[芯片]全球冲刺3nm芯片：最烧钱的技术战！100亿美元起台积电|三星|英特尔

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智东西
文 | 心缘
2020年开篇伊始，全球半导体先进制程之战新的交锋已然火花四射。
从华为、苹果打响7nm旗舰手机芯片第一枪开始， 7nm芯片产品已成百花齐放之势，而5nm芯片也将在今年下半年正式首秀。
10nm、7nm、5nm、3nm……这些逐渐缩小的芯片制程数字，正是全球电子产品整体性能不断进化的核心驱动力。
通往更先进制程的道路犹如攀登高峰，飙高的技术难度和研发成本将大多数芯片代工厂拦在半山腰，全球唯有台积电、三星、英特尔还在向峰顶冲刺。
就在刚刚过去4个月，三星、台积电和英特尔接连密集释放关于更先进制程的新讯息。
三星首款3nm芯片研发成功，台积电3nm芯片晶体管密度达2.5亿/mm2 ，英特尔官宣制程回归两年更新周期。
▲全球主要晶圆厂制程节点技术路线图
与此同时，作为过去十年芯片制程演进的关键功臣， FinFET之父、美国加州大学伯克利分校教授胡正明被授予国际电气与电子工程学会授予2020年IEEE荣誉勋章。
在全球备战3nm及更先进制程的关键节点，本文围绕晶体管结构、光刻、沉积与刻蚀、检测、封装等五大关键环节，探讨全球先进制程冲刺战中更高阶的核心技术及玩家格局。
▲迈向1nm节点的技术路线图（图源：Imec）
一、世界上最烧钱长跑：芯片制程进阶之路什么是芯片制程？制程用来描述芯片晶体管栅极宽度的大小，纳米数字越小，说明晶体管密度越大，芯片性能就越高。
例如，台积电7nm芯片的典型代表苹果A13、高通骁龙865和华为麒麟990 ，每平方毫米约有1亿个晶体管。随后台积电5nm、3nm芯片进一步将每平方毫米的晶体管数量进一步提升至1.713亿个、2.5亿个。
▲台积电制程工艺节点路线图（图源：WikiChip）
伴随着制程的进化， 5nm比7nm芯片性能提升15% ，功耗降低30%；3nm又比5nm芯片性能提升10-15% ，功耗降低25-30% 。

[芯片]全球冲刺3nm芯片：最烧钱的技术战！100亿美元起

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