蔡司用于亚10纳米级应用的离子束显微镜ORION NanoFab
2022中国IC设计Fabless之MCU和PMIC公司入围名单 TOP85
台积电2021年技术论坛:发布全新N5A/N6RF/3DFabric技术,3nm明年下半年量产
与非网6月2日讯 晶圆代工龙头台积电在中国台北举办2021 年技术论坛,这也是台积电连续第二年采用线上形式举行,共有超过5,000 位来自全球各地的客户与技术伙伴注册参与。在此次活动上,台积电分享了最新的技术发展,其包括针对下一代5G射频器件与WiFi 6/6e产品的N6RF 制程、针对最先进汽车应用的N5A 制程、以及3DFabric 系列先进封装与芯片堆叠技术的强化版。 在开场的主题演讲中,台积电总裁魏哲家表示,疫情加速了数字化的脚步,并对所有产业皆造成冲击。根据IDC 预测,全球GDP 的65% 将与数字经济相关。而在此情况下,与数字化转型相关的投资激增。而且预期在即使疫情之后,这类投资仍将持续,并从而创造数字全球经济。因此,为提供更高的运算能力和更高效的网路基础建设,高效能运算(HPC) 应用的需求激增,这也使得高效能运算应用已成为驱动半导体技术的主要动能之一,并且需要先进技术才能提供具有竞争力的效能。 魏哲家还强调,数字化以前所未有的速度改变社会人们利用科技克服全球疫情带来的隔阂,彼此进行连系与合作,并且解决问题。数字化转型为半导体产业开启了充满机会的崭新格局,而台积电全球技术论坛彰显了许多我们加强与扩充技术组合的方法,协助客户释放创新。 其中,台积电于2020 年领先业界量产5nm技术,其良率提升的速度较前一代的7nm技术更快。N5 家族之中的N4加强版藉由减少光罩层,以及与N5几近相容的设计法则,进一步提升了效能、功耗效率、以及电晶体密度。自从在2020 年台积电技术论坛公布之后,N4 的开发进度相当顺利,预计于2021 年第3季开始试产。 另外,台积电推出了5nm家族的最新成员——N5A 制程,目标在于满足更新颖且更强化的汽车应用对于运算能力日益增加的需求,例如支援人工智能的驾驶辅助及智能座舱。N5A 将现今超级电脑使用的相同技术带入车辆之中,搭载N5 的运算效能、功耗效率、以及逻辑密度,同时符合AEC-Q100 Grade 2 严格的品质与可靠性要求,以及其他汽车安全与品质的标准,台积电生气蓬勃的汽车设计实现平台也提供支持。N5A 预计于2022 年第3 季问世。 至于台积电N3(3nm)制程,目标是在2022 年下半年在南科的Fab 18 晶圆开始量产,届时将成为全球最先进的逻辑技术。N3 凭借着可靠的FinFET晶体管架构,支援最佳的效能、功耗效率、以及成本效益。相较于N5 技术,其速度增快15%,功耗降低达30%,逻辑密度增加达70%。 魏哲家另外还进一步发表了支持5G 时代的先进射频技术的N6RF 制程。魏哲家强调,相较于4G,5G 智能型手机需要更多的硅晶面积与功耗来支援更高速的无线数据传输,5G 让芯片整合更多的功能与元件,随着芯片尺寸日益增大,它们在智能手机内部正与电池竞相争取有限的空间。因此,台积电首次发表的N6RF 制程,是将先进的N6 逻辑制程所具备的功耗、效能、面积优势带入到5G 射频(RF) 与WiFi 6/6e 解决方案。 相较于前一世代的16nm射频技术,N6RF晶体管的效能提升超过16%。此外,N6RF 针对6GHz 以下及毫米波频段的5G 射频收发器提供大幅降低的功耗与面积,同时兼顾消费者所需的效能、功能与电池寿命。而且,台积电N6RF 制程亦将强化支持WiFi 6/6e 的效能与功耗效率。 最后,针对2020 年发布的3DFabric 系统整合解决方案方面,魏哲家强调,台积电持续扩展由三维堆叠及先进封装技术组成的完备3DFabric 系统整合解决方案。其针对高效能运算应用方面,台积电将于2021 年提供更大的光罩尺寸来支持整合型扇出暨封装基板(InFO_oS) 及CoWoS 封装解决方案,运用范围更大的布局规划来整合小芯片及高频宽记忆体。此外,系统整合芯片之中芯片堆叠于晶圆之上(CoW) 的版本预计2021 年完成N7 对N7 的验证,并于2022 年在崭新的全自动化晶圆厂开始生产。 至于,针对移动应用方面,台积电推出InFO_B 解决方案,将强大的行动处理器整合于轻薄精巧的封装之中,提供强化的效能与功耗效率,并且支持移动设备制造厂商封装时所需的动态随机存取记忆体堆叠。 最后,在特殊制程方面,魏哲家强调,台积电致力为广泛的应用提供同级最佳的特殊制程技术,包括RF/ 连网、CMOS 影像感测、以及电源管理技术。而台积电提供技术的客制化服务,为客户创造独特的差异性,并拥有完善的智慧财产权保护系统。为逐家指出,过去10 年台积电在特殊制程技术方面实现了双位数的成长,奠基于台积电坚定承诺持续投资特殊制程技术的开发。过去两年,台积电为支援技术和制造能力成长而进行的总投资增加4 倍之多。而2020 年,台积电则运用了超过280 项技术,为500 多个客户生产超过1 万1,000 种产品。 而在相关的绿色制造方面,台积店于2020 年7 月成为首家加入RE100 的半导体公司,并承诺到2050 年,公司所有生产厂房和办公室将100% 使用再生能源。而实现此承诺的中期目标是到2030 年时使用25% 的再生能源。截至2020 年,台积电已购买1.2 百万瓩的再生能源,约占总用电量的7%。另外,台积电于2021 年开始建造业界首座零废弃物制造中心,预计2023 年进行试产,其将采用最先进的回收和纯化制程,将废弃物转化为电子级化学品。 另外,魏哲家还透露,目前美国亚利桑那州5nm制程晶圆厂已经开始动工兴建。魏哲家指出,该座投资120 亿美元所兴建的5nm制程晶圆厂将按照时间,在2024年进行大规模的量产。 作为全球晶圆代工龙头,台积电在先进技术方面的研发进展,足以代表世界芯片制造技术的前沿趋势。 5nm、3nm系列以及更先进制程技术的优化升级,仍将是顶尖芯片制造商们竞逐的高地。与此同时,小芯片技术正成为推动高性能芯片持续提升算力的重要产业趋势之一。
发布时间:2021-06-02 00:00 阅读量:1788 继续阅读>>
三星电子 Fab 17 工厂突发断电,DRAM 面临炒作涨价?
据悉,2019 年的最后一天,三星电子对外确认,周二下午在韩国华城芯片工厂发生断电事故,持续大约一分钟,导致其部分生产线暂停。 据悉,此次意外是因为当地输电线缆问题造成,预计产能完全恢复需要 2~3 天时间,波及到的多是 DRAM 和 NAND 芯片生产线。 此次受影响的应该是三星在华城的 Fab 17 工厂。资料显示,三星 Fab 17 工厂建造之初是用于生产系统半导体芯片,然而在 Fab 17 建造完成之后,由于代工业务客户减少,迫使三星别转而投资生产 DRAM,当时 Fab 17 工厂每月生产 4 万片晶圆。随后三星第二次对于 Fab 17 投资,增加了生产 3D NAND 的产线,并于 2016 年底量产,每月生产 4 万片 Wafer。之后第三次投资生产 10nm 系统半导体芯片,每月生产 2.5 万片晶圆。第四次增加投资,是生产 10nm 级 DRAM 芯片。  有分析人士认为,此次停车将减少三星的芯片库存,作为最大的存储芯片制造上,会否带来连锁效应尚不得而知。尤其是最新多方消息预判,明年内存、闪存、MLCC、液晶面板等诸多元器件都有涨价苗头。 实际上,在 2018 年 3 月,三星位于 Pyeongtaek(平泽市)的 NAND 闪存工厂也曾出现过停电事故,虽然停电仅持续了半小时,但依然损坏了 5000~6000 片晶圆,是三星当月产量的 11%,预计相当于 3 月份的全球供应的 3.5%。事后,根据预计此次事故造成了 500 亿韩元(约合 3 亿元人民币)损失。 据了解,全球 DRAM 市场主要被三星(43.9%)、SK 海力士(29.5%)和美光科技(23.5%)所垄断。而仅三星一家就占据了全球 43.9%的 DRAM 市场。 也就是说,如果三星 Fab 17 的 DRAM 产线全部停产 3 天来估算,就意味着 DRAM 晶圆供应可能将减少 1.25 万片。而根据此前的预计,整个 2020 年 1 月的 DRAM 晶圆供应将为 129.5 万片,此次事故减少 1.25 万片,就相当于减少了全球 1%的 DRAM 产能供应。虽然看上去并不算多,但或将会对 DRAM 市场价格走势带来不小的影响。 显然,此次三星 Fab17 的停产,一方面将有助于三星减少原有的 DRAM 芯片库存,另一方面可能也将加速 DRAM 市场价格的回升。而对于三星来说,这两方面都是有利的。 在这次停电之后,瑞穗分析师已经表态这次意外对三星清库存很有利,总之闪存、内存市场有好戏看了,从生产商到渠道商、销售商再到下游的客户、终端消费者,历史经验表示肯定会有人借机生事,炒作涨价的消息。
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发布时间:2020-01-02 00:00 阅读量:1376 继续阅读>>
被中国半导体打趴!韩国Fabless厂商惊现大面积亏损
EUV等于电老虎!台积电5纳米Fab厂吃光整个东台湾用电
全台湾用电过去5年的增加量,约三分之一由台积电贡献。接下来,随着导入“救世主”技术──EUV微影技术,用电还会暴增。台积电评估,5nm工艺用电会是目前主流工艺的1.48倍。 很多人都忘了,台积电董事长张忠谋曾在2年前准确预言今日的缺电危机。 2015年底,当时的总统马英九到参观台积电中科厂。当时张忠谋便指出,目前台湾最大的隐忧之一就是缺电,他并指出台湾2017年可能面临限电危机,“这对产业影响相当大”。 张忠谋并随后在媒体提问时指出,停电对于台积电的影响“几乎不可估计”。他说,台积电每个厂都有备用电源,但备用电源的用电成本比起台电提供的电贵3倍,如果未来长期限电“这就很累了”。 其实,过去一段时间,张忠谋几乎每次公开发言,都会提到‘电’。他到底在担心什么?答案就藏在今年1月18日,台湾环保署通过的台南科学园区扩建案的环境差异影响评估里头。 因为台积电计划于2020年量产的5纳米工艺,决定放在南科厂,导致南科的用水、用电量暴增,大幅超过当初园区的规划量,因此依法得做环境差异影响评估。 用电增幅狂飙46% 其中,用电增幅极为惊人,从原本规划的152万瓦,增加至222万瓦,大幅增加46%。 根据南科管理局提供给环保署的文件,台积电的5纳米工艺,估计用电量72万瓦,几乎与南科申请新增的用电功率相当。 这个数字究竟有多大?根据台电信息,东部用电量约在40到50万瓦之间。也就是说,台积电一个新厂的用电量,将比整个东台湾56万人口的用电量还多上不少。 半导体的制造,本来就是高度耗电的过程。尽管台积电每年花费偌大人力、心力节省电力,但仍改变不了,采用各种先进科技及复杂化学品的晶圆厂、同时也是吃电大怪兽的事实。 根据台积电企业社会责任报告书,2016年用电量为88.53亿度,较前一年增加11%。 这个用电成长率,与台积电业绩的成长高度符合。台积电董事长张忠谋在2009年重新接任执行长之后,每年法说会都向投资人保证,每年营收都会维持二位数成长,用电量也大致维持相同比例成长。 结果是,过去5年间,台积电大举扩产,股价与业绩一再创下新高之际。总体用电量也增加102%,整整翻了一倍有余。 “救世主”技术上线,却是吓死人地耗电 台积电也因此成为台湾用电成长的主要“贡献者”之一。 根据能源局统计数据,同时间全台湾工业部门的用电仅增加6%。而这个增加量当中超过一半是台积电贡献。 全台湾用电量,过去5年的增加量当中也有33.6%,差不多三分之一的增加量由台积电贡献。 而且,在可预见的未来,这家世界级半导体天王每年用电增加的幅度,只怕还会加速扩大。因为半导体工艺技术,又到了改朝换代时刻。 台积电预计2019年量产的7纳米工艺的第二版本──7 Plus,部分工艺将首度导入极紫外光(EUV)微影工艺,这是半导体产业期待已久的“救世主”技术。 目前半导体工艺的主流光源是氩氟雷射,波长为193纳米,当晶体管尺度已微缩到几十纳米时,就像用一支粗毛笔写蝇头小字一般,生产起来有点力不从心。这也是近几年,摩尔定律即将告终的声浪不断的主因。 极紫外光的波长仅有13.5纳米,业界期望这支“超细字小楷”能够让摩尔定律再延伸至少10年。 洒百亿购入梦幻设备足以买下两架A380 今年1月,台积电5纳米案环差评估案通过的同一星期。独家生产EUV微影机台的荷兰商艾司摩尔(ASML)在法说会宣布,已接到EUV微影机台6部订单。 根据《霸荣周刊》(Barron’s)报导,分析师推测,台积电订走了其中5台,亦即一口气买下5.5亿美元(约167.8亿台币)的设备。 这个价钱,几乎可以买下两台世界最大民航机──空巴A380。 除了昂贵之外,但对台湾而言,EUV这个“救世主”技术还有一个大缺点──耗电。 有多耗电?“吓死人!”台积电300mmFabs厂务处资深处长庄子寿心有余悸地说。他今年3月在一场记者会时表示,他希望未来台积电EUV用得“愈少愈好”,“因为太贵了,用的电也太大了。” 艾司摩尔至今尚未公布EUV机台的耗电功率,但世界第二大内存制造商、南韩的SK海力士曾在2009年的EUV Symposium表示,EUV的能源转换效率(wall plugef ficiency)只有0.02%左右。 这个数字现在广为业界引用。也就是说,当前最先进的EUV机台能输出250瓦功率的EUV,需要输入0.125万瓦的电力,这个耗电量是传统氩氟雷射的10倍以上。 “要把光压到这么短的波长,需要很强很强的能量,”庄子寿解释。 连冷却系统用电也不容小觑 事实上,过去几年,EUV机台的输出功率过小,迟迟无法达到量产要求,是这个梦幻技术一再延误上市时机的主要理由。 台积电法说时,负责先进工艺的共同执行长刘德音也常被分析师问到,他期待的EUV机台功率、量产速度各为多少? 在5年前,艾司摩尔试验机台的输出功率还仅有25瓦。但就在上个月,该公司达到历史里程碑。在旧金山的2017年SemiconWest半导体设备展,艾司摩尔宣布,该公司已成功地将EUV光源功率提升到250瓦,晶圆生产速度因此达到每小时125片──这都是台积电、英特尔等大客户之前提出的量产最低要求。现有的微影系统量产速度为每小时200片以上。 为什么提升功率这么难? 曾与台积电合作EUV光源研究的台大电机系教授黄升龙解释,主要是卡在散热问题。他在台大的EUV实验机组,输出功率仅有毫(千分之一)瓦等级,水冷系统整个架起来就有一个房间这么大。晶圆厂的EUV量产系统输出功率是台大的上万倍,要怎样将热导出去,是很复杂的技术难题。而且,“冷却系统也得耗上不少电”黄升龙说。 整个EUV技术商用化的过程之艰辛、投入研发金额之巨,堪称半导体业的“登月计划”。曾有业者估计,整个业界投入的研发经费超过200亿美元(约台币6,100亿元)。EUV称为“极紫外光”,但物理特性与一般常见的紫外光差异极大。 首先,这种光非常容易被吸收,连空气都不透光,所以整个生产环境必须抽成真空;同时,也无法以玻璃透镜折射,必须以硅与钼制成的特殊镀膜反射镜,来修正光的前进方向,而且每一次反射仍会损失3成能量,但一台EUV机台得经过十几面反射镜,将光从光源一路导到晶圆,最后大概只能剩下不到2%的光线。 这也是EUV机台如此耗电的主因之一。 为了确保供电,台积电曾考虑自盖电厂 然而,半导体除了最核心的微影,还有蚀刻、蒸镀、平面化等多道工艺。导入高耗电的EUV光源,这道工艺对于整厂的用电影响有多大? 这次南科新厂的环差评估过程,台积电主管出示的一张投影片,给了清楚的答案。 若以厂房单位土地规划用电来算,5纳米工艺用电是当今台积电的主流28纳米工艺的1.48倍。也就是说,如果同样都是40公顷的厂区,2020年量产的5纳米工艺,总用电会是目前的一倍半。 “而且,5纳米应该只有一半工艺用到EUV,”一位外资分析师说。他表示,由于EUV技术极为昂贵,台积电仍只有在部分较难的工艺才采用新技术。但到了在下一个世代,已经逼近摩尔定律极限的3纳米工艺,EUV采用比例就会大幅增加,用电量会进一步暴增。 去年6月,行政院长林全首度透露,台积电有意自盖电厂。这位分析师表示,当时台积电就是担心大量导入EUV光源的5纳米工艺,南科电力系统无法负荷,直到台电出具供电保证,才打消念头。 一位台积电前主管表示,台积电的企业文化是高度专注本业,像自盖电厂这类事,“过去根本连想都不会想,会去考虑这件事,就表示缺电非常严重。” 但接下来更耗电的的3纳米工艺,便传出台积电有意设厂美国,除了土地与环评,电力稳定度也是考虑因素之一。 在第二季法说会上,台积电共同执行长刘德音表示,3纳米的选址决定明年上半年将会正式决定,目前仍是以台湾为优先。
发布时间:2017-08-15 00:00 阅读量:1603 继续阅读>>
氮气污染过半wafer报废,美光台湾Fab 2厂停工,真相是?
去年下半年开始,存储器各种涨价缺货,把整机制造商折腾的够忙的,原厂产能释放就等于躺着赚钱。一旦原厂出点什么突发状况,对供应链而言都是地震,计划安排可能被打乱。日前,台湾供应链传出,美光旗下台湾桃园Fab 2工厂出现氮气发生外泄,过半DRAM晶圆报废,停工疏散人员,恐对全球DRAM供应造成冲击… 美光桃园Fab 2工厂氮气外泄,冲击DRAM供给 业内传出,美光桃园Fab 2工厂氮气从化学气体中央供给信道外泄,几乎让半座Fab 2厂房陷入停摆。 据集邦咨询报道,台湾美光晶圆科技在此事件中受影响的工厂为Fab2(前华亚科工厂),保守估计损失约6万片,此数字尚未计入上周六停工至今未投片的片数,Fab 2目前预计尽快复工并拉高量产速度,但仍需克服清理后的挑战。 因为这条华亚科工厂是美光重要的DRAM主要生产基地,也是美光最先推进到20纳米制程的厂区,预期此事件对全球DRAM产能约影响达5%,尽管整体供应情况仍待观察,但对于供货吃紧的DRAM市场来说无疑又是雪上加霜,价格可能会进一步攀升。 第三季度全球DRAM产能每月平均投片量约在113.5万片,台湾美光晶圆科技供应的是PC、Server与Mobile DRAM三大主力产品,DRAM产品至今都是维持供货吃紧的状况,在整体投片量减少5%的情况下,将对DRAM市场产生一定程度的冲击。 在受损的状况仍在统计中,复工日期尚未确认的预期心理下,恐将影响后续第3季合约价的议定,DRAM厂已出现告知客户会有涨价可能性的状况。值得注意的是,美光给苹果iPhone的LPDDR4的产品主要由台湾美光晶圆科技供货,恐会对即将上市的iPhone新机出货产生影响。 美光COO否认受损,供应链:工厂处于停工状态 不过,美光桃园厂营运长(COO)叶仁杰对此事件严正否认。他表示,仅是些微厂务问题,一切都在控制之中,并无任何工安问题,且快速修复完工,对于厂务及月产能将不会有影响。 美光发言人表示,厂房确实发生厂务问题,但没有污染、产能也未受到影响,强调仅是作业上的小问题,目前已经解决,传言太过夸大。台湾美光强调,桃园厂区已恢复正常生产。 华亚科原为台塑集团旗下南亚科与美光合资兴建的12寸晶圆厂,美光后来斥资新台币1300亿元,收购华亚科全数在外股权,于2016年12月6日顺利完成收购程序,从今年第1季起逐步转进1x纳米制程。华亚科成为台湾美光桃园厂区,也宣告台厂正式退出标准型DRAM制造,专注利基型内存相关发展。 根据美光发布的第三季财报显示,营收大幅优于预期,主要因DRAM、NAND Flash价格上涨,美光认为内存产业需求稳定,价格可稳定维持至2018年下半年。 半导体市场目前已进入拉货旺季,不论是移动型DRAM、利基型DRAM及标准型DRAM等市场反应皆回热。因此,只要厂房出现些许状况,市场都会对其特别关注,比如,先前韩国LGD P8-1工厂安全事故,以及武汉新芯晶圆污染事件(已否认)。 台湾供应链指出,上周六美光林口厂区确实发生工安意外事件,严重到疏散厂区人员,到目前还没投产,处于停工的状态,波及产能多少与受损情况,公司当出面说明,美光毕竟是国际大厂应该诚实面对。
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发布时间:2017-07-06 00:00 阅读量:1677 继续阅读>>

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