日本|2nm工艺日本杀出来了!多年厚积薄发:这实力太强


日本|2nm工艺日本杀出来了!多年厚积薄发:这实力太强
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谈到日本的半导体行业 , 大部分人行业人士都对他们的优劣势有充足的了解 。
优势方面 , 他们的半导体设备、材料、被动元件、射频乃至功率器件都在全球名列前茅 。例如在当前热门的第三代半导体 , 5G射频和EUV光刻胶方面 , 他们都有着其他竞争对手所不具备的优势 。
如果谈到劣势 , 那就更加为大家所熟知 。虽然日本厂商能从上游卡住很多企业 , 但众所周知的是 , 在过去三十多年发展起来的Fabless、Foundry和OSAT这三个方面 , 日本几无建树 。
在过去 , 半导体全球供应链还处于和平相处的时候 , 这并没有什么问题 。日本凭借其上游供应优势 , 也能在半导体复杂的供应链卡住重要位置 。
但进入最近两年 , 中美、日韩之间的地缘政治时间频发 , 严重影响了曾经的半导体供应链的正常运行 , 这就驱使中美韩欧开始了半导体自主可控的探索 。作为曾经的半导体行业老大 , 日本当然也不例外 。
【日本|2nm工艺日本杀出来了!多年厚积薄发:这实力太强】从最近他们的动作看来 , 2nm工艺似乎会将是他们的一个发力点 。
2nm的明争暗斗
虽然曾经有不少人对于晶体管的继续微缩有疑问 , 但因为苹果、AMD英伟达、AI芯片和高性能计算芯片开发商等厂商对新工艺有极迫切的需求 。这就推动三星和台积电踊跃投入其中 。
首先看台积电方面 , 去年媒体的报道显示 , 公司在在2nm制程工艺方面取得了重大突破 , 并将于2023年下半年进行小规模试产 , 2024年可大规模量产 。
从相关报道可以看到 , 台积电在2nm工艺上将放弃延续多年的FinFET(鳍式场效应晶体管) , 转向新的多桥通道场效应晶体管(MBCFET) 架构 , 解决FinFET持续微缩带来的漏电问题 。这正是三星在3nm上采取的方法 。
据三星方面介绍 , 与7nmLPP 制程技术相较 , 公司的3GAE 制程技术可在同样功耗下可使性能提高30% , 或同样频率下能让功耗降低50% , 而整体电晶体密度最高则可提高80% 。
在ISSCC上 , 三星还介绍了其首个使用MBCFET 技术的SRAM 芯片 , 据透露 , 这个256Gb 芯片面积仅为56mm² 。他们进一步指出 , 与现有芯片相较 , 使用MBCFET 技术的写入电压降低230mV 。据预计 , 他们3 nm的MBCFET制程会在2022年投产 。相信这也将延续到他们的2nm制程上 。
除了这两家晶圆代工巨头 , 欧盟也打起了2nm的主意 。
在今年三月 , 欧盟委员会正式发布《2030 Digital Compass》规划书 , 为当地未来10年的半导体产业发展提出了最新目标 。欧盟方面表示 , 欧洲在整个半导体市场中仅占10%的市场份额 , 这远低于其经济地位 。此外 , Covid-19和地缘政治紧张局势使人们担心欧洲关键技术的对外依赖 。
欧盟方面指出 , 他们拥有减少依赖所需要的一切技术 。如ASML、Zeiss、Thermo Fisher、Applied Materials、Nova和KLA等企业 , ARCNL, imec, PTB, TNO 和TU/e等研究所以及IBS、Recif、Reden和Unity等机构能为其提供多方面支持 。
因此欧盟想要制定雄心勃勃的计划 , 从芯片设计到向2nm节点发展的先进制造 , 以求差异化并引领我们最重要的价值链 。
欧盟方面进一步强调 , 需要加强欧洲开发下一代处理器和半导体的能力 。为高速连接 , 自动驾驶汽车 , 航空航天与国防 , 健康和农业食品 , 人工智能 , 数据中心 , 集成光子学 , 超级计算和量子计算等行业和应用提供最佳性能的芯片 。
作为一个拥有多方面领先优势的国家 , 日本也蠢蠢欲动 。
日本的不甘人后
其实在去年五月 , 就有外媒报道日本政府正在寻求吸引国外优秀的芯片制造商能赴日本建立圆晶工厂 , 以促进日本在半导体行业的发展 。但后来的台积电决定了去美国建厂 , 这就从某种程度宣告了他们的计划落空 。
但日本并不甘心 , 转而拉拢台积电去当地建设封装厂 。
媒体在今年一月的报道也指出 , 台积电将与日本经济产业省成立合资公司 , 在东京设立先进封测厂 。而根据《日刊工业新闻》报导 , 台积电是要在日本茨城县筑波市新设技术研发中心 ,  研发中心包括晶圆制程及3D封装 。


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