三星代工力爭2030年前推出1nm芯片，引入“fork sheet”新結(jié)構(gòu)

三星電子晶圓代工業(yè)務(wù)部門已設(shè)定目標(biāo)，計劃在2030年前推出1nm工藝。1nm技術(shù)被譽(yù)為“夢想半導(dǎo)體”工藝，它采用一種全新的方法排列計算單元，每個計算單元的大小相當(dāng)于五個原子。此舉旨在與臺積電展開全面技術(shù)競爭，并鞏固其在下一代半導(dǎo)體市場的領(lǐng)先地位。三星電子還決定在其現(xiàn)有的尖端2nm技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)各種工藝，以贏得重要客戶。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，三星電子晶圓代工業(yè)務(wù)部門已制定計劃，力爭在2030年前完成1nm半導(dǎo)體工藝的研發(fā)，并將其投入量產(chǎn)。1nm技術(shù)被視為一項(xiàng)“夢想創(chuàng)新工藝”，這意味著半導(dǎo)體芯片中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的元件寬度理論上可以縮小到1nm。

除了元件小型化之外，1nm工藝還將引入“fork sheet”（叉片）新結(jié)構(gòu)。在2nm工藝之前，元件采用環(huán)柵（GAA）技術(shù)制造。這項(xiàng)技術(shù)通過將電流路徑從傳統(tǒng)的三邊擴(kuò)展到四邊，最大限度地提高了功率效率。

“fork sheet”技術(shù)旨在最大限度地縮短GAA元件之間的距離。它通過在GAA元件之間構(gòu)建電絕緣壁，就像插入叉子一樣。這意味著可以在相同的芯片面積內(nèi)放置更多元件。

三星電子的晶圓代工業(yè)務(wù)在全球市場排名第二，與市場份額接近70%的臺積電相比，差距甚大。眾所周知，目前占據(jù)市場主導(dǎo)地位的臺積電也計劃在2030年后將“fork sheet”技術(shù)引入1nm工藝。業(yè)界認(rèn)為，三星電子通過制定2030年前實(shí)現(xiàn)1nm工藝的路線圖，已做好與臺積電展開同等技術(shù)競爭的準(zhǔn)備。

自2019年發(fā)布“2030年成為系統(tǒng)半導(dǎo)體第一”愿景以來，三星電子一直致力于在先進(jìn)工藝方面追趕臺積電。2019年，三星電子率先在全球推出7nm極紫外（EUV）光刻工藝；2022年，又率先在全球3nm工藝中采用GAA元件。

業(yè)內(nèi)人士表示：“雖然三星電子在銷售額或產(chǎn)量方面超越臺積電并非易事，但它在技術(shù)方面持續(xù)保持競爭力。”他補(bǔ)充道：“2025年三星與特斯拉簽訂的價值165億美元（約合25萬億韓元）的2nm人工智能（AI）芯片供應(yīng)合同，正是其技術(shù)實(shí)力取得卓越成就的絕佳例證。”

三星電子的晶圓代工業(yè)務(wù)部門目前正在對其先進(jìn)的2nm技術(shù)進(jìn)行多項(xiàng)改進(jìn)。該公司正在開發(fā)“SF2T”定制工藝，用于特斯拉2nm AI6芯片的量產(chǎn)。這款芯片將于2027年起在三星泰勒新晶圓代工廠投產(chǎn)。

三星還在加速開發(fā)新的2nm工藝，例如“SF2P”工藝，該工藝將從今年開始用于三星電子系統(tǒng)LSI事業(yè)部生產(chǎn)新型智能手機(jī)應(yīng)用處理器（AP）；以及“SF2P+”工藝，該工藝將于明年投入運(yùn)營。半導(dǎo)體行業(yè)人士表示：“由于2nm工藝的良率已超過60%，生產(chǎn)效率不斷提高，人們對今年實(shí)現(xiàn)盈利的預(yù)期也越來越高。”（校對/趙月）