台積電將在第三季度開始N4工藝進入風險生產階段,明年還會推出N5HPC工藝

台積電(TSMC)作為目前全球最大的晶圓代工廠,一直在按部就班推進新工藝的研發。

據Digitime 報道 ,半導體產業鏈的消息指出,台積電有望在第三季度開始使用N4工藝生產。N4屬於N5系列,該工藝系列還包括有N5、N5P和N5HPC。雖然都依賴於深紫外光刻(DUV)和極紫外光刻(EUV),兩者雖然有不少共通點,但是仍有區別,是面向不同的應用而設計的。

N5P是N5的性能增強版,頻率上會有5%幅度的提升,或者在相同晶體管數量情況下,功耗降低10%。該工藝可以從N5無縫遷移,如果芯片設計人員需要提供芯片性能或降低功耗,將IP轉移過去即可,相信目前N5P工藝已經可用了。

與N5工藝相比,N4工藝可以提供更多的PPA(功率、性能、面積)優勢,但保持了相同的設計規則、設計基礎設施、SPICE模擬程序和IP。由於N4工藝進一步擴大了EUV光刻工具設備的使用範圍,還減少了掩模數量、工藝步驟、風險和成本。N4在N5工藝基礎上,可將芯片面積縮小6%,並通過BEOL進一步提高性能和功耗優勢。雖然N4並不是革命性的製造工藝,但對於台積電現有客户來説,未來幾年會用在主流產品上。

隨着2021年第三季度N4進入風險生產階段,預計2021年末或2022年初將進行實現大批量製造。

N4工藝投入生產不意味着N5工藝改進的結束,對於高頻率的高性能應用,台積電會在2022年第二季度提供N5HPC工藝。與N5相比,N5HPC可以將頻率提高7%,同時保持設計上的兼容性,對需要高頻率的通用處理器來説會很有用。