当前位置: 首页 > 科技迭代

良率与制程,晶圆厂的手掌与背面

时间:2024-02-25 12:51:13 科技迭代

图片来源:pexels-Pok Rie 文章 |半导体行业纵横供应链消息人士表示,由于三星电子4nm工艺的良率问题,无法解决处理器发热问题。

高通Snapdragon 8 Gen 1出货量受到影响。

由于三星的良率问题,高通向台积电发出了邀请,希望台积电生产新一代增强型旗舰手机芯片——骁龙8 Gen 1 Plus。

高通目前正在与台积电进行谈判,希望尽快交付芯片。

在全球半导体供应短缺的情况下,高通不想再受到良率的阻碍。

据悉,台积电将拥有 2 万片产能,可提前到 4 月份出货,而高通可能会用 Snapdragon 8 Gen 1 Plus 取代现有的 Snapdragon 8 Gen 1。

在先进工艺布局方面,三星比台积电提前半年宣布量产3nm,并采用全新GAA技术。

我们希望通过领先的制造工艺在晶圆代工领域卷土重来。

但高通放弃了三星代工,想要加入台积电,这不禁让我们思考:晶圆厂的“摇钱树”,良率还是制造工艺,哪一个才是?良率问题长期以来一直困扰着三星。

三星制造的高通骁龙8代1的良率只有35%左右。

同一生产线上生产的 Exynos 2200 的良率低于此。

高通的芯片良率之所以高于Exynos,是因为高通的高管和技术人员进驻三星的代工厂,解决良率问题。

三星原定于 1 月 11 日举行的 Exynos 2200 发布会被推迟。

业内人士怀疑,是因为Exynos 2200良率太低,芯片质量达不到标准,迫使三星改变时间。

三星位于华城的半导体V1工厂于2020年2月开始生产,是全球第一条将极紫外(EUV)光刻设备引入7nm以下工艺的生产线。

但多位业内人士透露,工厂良率提升困难,部分5nm产品良率甚至不足50%。

此外,在先进工艺芯片生产的早期阶段,三星的良率可能在30%至40%左右,而台积电的良率为60%至70%。

如果未来量产先进工艺芯片,三星的良率也可能低于台积电。

过去,在韩国销售的三星Galaxy S系列机型均采用三星自家处理器Exynos。

然而,Exynos芯片良率不佳,客户满意度低,迫使三星决定改用高通处理器。

Exynos 芯片将仅在欧洲使用。

及东南亚市场。

三星电子一直因良率问题而受到Fabless的怀疑。

在5/7nm工艺的全球主要客户中,只有高通、英伟达和IBM表示愿意采用三星电子的先进工艺技术。

苹果、联发科、AMD、英特尔、赛灵思、博通均与台积电保持稳定的合作关系。

近期,三星也在努力解决良率问题。

三星电子总部最近开始对代工部门进行内部审计,包括对前任和现任 DS 部门高管进行访谈。

验证先进工艺良率报告是否准确以及用于工艺改进的资金是否使用得当。

屈服既是盔甲,也是弱点。

在集成电路制造中,晶圆良率是指完成所有工艺步骤后合格芯片的数量与整个晶圆上有效芯片数量的比率。

晶圆良率越高,同一晶圆上生产的质量合格芯片数量就越多。

如果晶圆价格固定,质量合格的芯片数量越多,意味着每片晶圆的产量越高。

,每个芯片的成本越低,那么利润当然就越高。

对于3D NAND晶圆厂来说,良率提高1%可能意味着每年净利润1.1亿美元;对于尖端逻辑晶圆厂来说,1% 的良率提升可能意味着 1.5 亿美元的净利润。

利润。

如果良率不足,也会极大影响晶圆厂的盈利能力。

此外,高良率还可以提高产品质量和可靠性,减少因良率不足而重新生产产品的次数,提高客户满意度和市场份额,提升公司在产业价值链中的地位和利润。

低产量将影响客户的信任和满意度。

良率体现了直接利润,工艺先进程度也是衡量晶圆厂技术实力的标准之一。

成品率和制造工艺,两者都要把握。

从芯片的进化史来看,芯片的研发主要遵循摩尔定律,即芯片的性能每18个月到两年就会提升一倍,使得一颗芯片可以搭载尽可能多的设备。

更多晶体管以提高芯片性能。

先进的工艺使芯片体积更小。

工艺具体是指芯片晶体管栅极的宽度。

数字越小,晶体管密度越大,芯片的功耗越低,性能越高。

然而,真正实现这一目标并不容易。

简单的。

目前,能够量产先进工艺的代工厂只有台积电和三星。

两方对于先进工艺的竞争异常激烈。

台积电此前曾表示,3nm制程技术正在按计划推进,将于今年下半年量产。

3nm工艺的营收将于明年第一季度显现。

到2025年,预计将有440亿美元用于研发,其中80%将用于先进制造工艺。

高投入为台积电带来了丰厚的营收回报。

2021年,台积电5纳米营收突破2300亿元新台币,比去年增加1400亿元新台币。

有供应链人士表示,苹果贡献了台积电四分之一以上的营收,成为台积电最大的先进制造工艺试验场。

此外,AMD的Zen4处理器、联发科的天玑系列、高通骁龙也是台积电的主要客户。

三星表示,三星第一代3nm GAA制程技术将于今年上半年量产,最迟第二季度,下半年开始商业化生产。

对于晶圆厂来说,良率和制程就像手背上的两块肉,无法分开单独看待。

对于晶圆制造来说,通常在新工艺或新产品刚开始时,新工艺带来的系统性缺陷是制约良率提升的重要因素,整体良率不会很高。

但随着生产的进展,导致产量低的因素被发现并加以改善,产量将不断提高。

如今,产品、新工艺或工具每隔几个月甚至几周就会推出一次,因此提高良率已成为晶圆厂极其重要的工艺。

台积电和三星也在先进技术上展开竞争,即将进入3nm时代。

但3nm的良率提升难度很大。

台积电不断修改3nm工艺,分为N3、N3E、N3B等多个版本,以寻找最合适的解决方案,满足不同的客户需求。

不过,3nm工艺方案仍然存在不少问题。

预计今年下半年月产能将难以达标,这将导致不少IC设计客户延长使用5纳米工艺。

先进工艺不断进步,良率提升不再只是晶圆厂面临的挑战。

整个半导体行业需要重新审视这个问题,引入更有效的手段和工具来提高良率。

此外,如何开发先进制造工艺也是领先的高精度晶圆代工厂应该考虑的问题。

良率和制造工艺要双手抓,双手都要有力。