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三星3nm工藝陷入泥潭,良率僅有20%

三星代工繼續在良率上苦苦掙扎

隨著5nm之後的先進製程工藝在成本與良品率難度方面以幾何倍數提升,晶圓代工廠陷入多重困局。特別是在4nm領域受挫的三星電子,不僅丟失高通這一大客戶,更在3nm工藝進展上犯難。相比之下,臺積電宣佈將於今年底將N3B工藝量產,更有在2nm工藝上採用GAAFET(全環繞柵極電晶體)技術的新嘗試。

今年2月,有報道稱三星 Foundry 在其 4nm 工藝節點上的良率僅為 35%。這意味著只有 35% 的從晶圓上切割下來的晶片裸片可以透過質量控制。相比之下,臺積電在生產 4nm Snapdragon 8 Gen 1 Plus 時實現了 70% 的良率。換句話說,在所有條件相同的情況下,臺積電在同一時期製造的晶片數量是三星代工的兩倍。

這就導致臺積電最終收到高通的訂單,以構建其剩餘的 Snapdragon 8 Gen1 晶片組以及 Snapdragon 8 Gen 1 Plus SoC。我們還假設臺積電將獲得製造 3nm Snapdragon 8 Gen 2 的許可,即使高通需要向臺積電支付溢價以讓該晶片組的獨家制造商在短時間內製造足夠的晶片。

儘管三星最近表示其產量一直在提高,但《商業郵報》的一份報告稱,三星 3nm 工藝節點的產量仍遠低於公司的目標。雖然三星代工廠的全環柵極 (GAA) 電晶體架構首次推出其 3 奈米節點,使其在臺積電(臺積電將推出其 2 奈米節點的 GAA 架構)上處於領先地位,但三星代工廠在其早期 3 奈米生產中的良率一直處於10% 至 20%的範圍 。

這不僅是三星需要改進的極低良率,而且比 Sammy 在 4nm Snapdragon 8 Gen 1 中所經歷的上述 35% 良率還要糟糕。

Wccftech 表示,據訊息人士稱,三星將從明年開始向客戶發貨的 3nm GAA 晶片組的第一個“效能版本”實際上可能是新的內部 Exynos 晶片。據報道,三星一直在為其智慧手機開發新的 Exynos 晶片系列,但現階段尚不清楚它們是否會使用 3nm GAA 工藝節點製造。

臺積電和三星在製程領導力方面很快就會有新的挑戰者

臺積電和三星很快就會有新的挑戰者,因為英特爾曾表示,其目標是在 2024 年底之前接管行業的製程領導地位。它還率先獲得了更先進的極紫外 (EUV) 光刻機。

第二代 EUV 機器被稱為High NA 或高數值孔徑。當前的 EUV 機器的 NA 為 0。33,但新機器的 NA 為 0。55。NA 越高,蝕刻在晶圓上的電路圖案的解析度就越高。這將幫助晶片設計人員和代工廠製造出新的晶片組,其中包含的電晶體數量甚至超過了當前積體電路上使用的數十億個電晶體。

它還將阻止代工廠再次透過 EUV 機器執行晶圓以向晶片新增額外的功能。ASML 表示,第二代 EUV 機器產生的更高解析度圖案將提供更高的解析度將使晶片特徵小 1。7 倍,晶片密度增加 2。9 倍。

透過首先獲得這臺機器,英特爾將能夠朝著從臺積電和三星手中奪回製程領導地位的目標邁出一大步。