晶圆代工角逐1nm 巨头竞逐埃米时代
晶圆代工角逐1nm。半导体行业的目光已经从2nm制程转向了更为前沿的1nm节点。这不仅是摩尔定律的终极考验,也是芯片制造工艺从纳米时代迈向埃米时代的转折点。IMEC预测,到2036年,半导体器件将进入原子时代,意味着硅材料的原子级精准制造将成为科技发展的战略方向。
台积电、三星和英特尔等巨头都公布了1nm制程的相关计划,推动这场先进工艺竞赛进入埃米时代。在这个节点上,晶体管架构将从GAA纳米片进化到CFET,光刻机需要实现0.55甚至0.75的数值孔径,晶圆厂造价将超过300亿美元。
在量产进度上,几家巨头的时间表既相互竞争又各有保留。台积电计划在2030年推出首个埃米级工艺A10(1nm),采用其3D封装技术的芯片晶体管数量将突破1万亿个。台南沙仑园区正在建设中,预计2027年完成最终环评。此外,台积电还计划推出1.4nm工艺A14,并在2028年正式量产。
三星电子定下目标,在2030年前完成1nm级先进制程工艺SF1.0的开发并转入量产阶段。尽管三星在2nm工艺上率先发布Exynos 2600芯片,但其良率较低,且核心客户持续转向台积电。三星计划在1nm节点采用Forksheet结构,进一步提升晶体管密度与性能热点话题。
英特尔更新路线年底进入开发/生产阶段。日本Rapidus也在积极布局1.4nm技术,计划2029年开始生产,部分分析师预测可能会提前至2028年底启动营运。
1nm制程的技术挑战主要在于晶体管架构的代际跃迁。从GAA到CFET的进化过程中,CFET通过3D垂直堆叠提升了晶体管密度与性能,但对晶圆正面层叠工艺的精度要求极高。北京大学提出的FlipFET技术,实现了8层晶体管的三维垂直集成,单位面积逻辑密度大幅提升,功耗显著降低,被视为延续摩尔定律的潜力方案之一。晶圆代工角逐1nm 巨头竞逐埃米时代