凭借在 DRAM 和 NAND Flash 领域的优势,三星在过去的两年里借着存储涨价和缺货挣得盆满钵满,更是一举超越英特尔,成为全球最大的半导体公司,但是三星的野心并不止于此。


2018 年 5 月 24 日,在美国举行的三星工艺论坛 SFF 2018 USA 之上,三星正式宣布了 5nm、4nm、3nm 工艺计划。


这一计划关系到三星能否实现 2018 年晶圆代工营收达到 100 亿美元的“小目标”。


5nm、4nm、3nm 持续推进
今年,独立部门营运的三星晶圆代工事业部为自己的 2018 年立下了一个“小目标”,即年营收达到 100 亿美元,年增长率超过 100%。


要知道,自从 2015 年三星与台积电分别以 14nm/16nm 替苹果代工生产 A9 处理器以来,过去两年,包括 iPhone 7、iPhone 8、iPhone X 等在内的 A10 及 A11 处理器均是由台积电独家包办。

 

为了在未来更多的吸引到苹果这样的大客户,三星也在加快自己的制程工艺的演进。


5 月 23 日,集微网就曾报道过,三星宣布早已经准备好了 7nm LPP 工艺,2018 年下半年就可以基于全新工艺生产更小、更低功率的芯片。


而另一方面, 三星宣布的 5nm、4nm、3nm 工艺则更具冲击力。


其中,4 纳米工艺仍会使用现有的 FinFET 制造技术,这一制造技术在高通骁龙 845 和三星 Exynos 旗舰芯片中均有使用。但到了 3 纳米工艺结点,三星便开始抛弃 FinFET 技术,转而采用 GAA 纳米技术。


具体如下:


7LPP (7nm Low Power Plus)
三星将在 7LPP 工艺上首次应用 EUV 极紫外光刻技术,预计今年下半年投产。关键 IP 正在研发中,明年上半年完成。


5LPE (5nm Low Power Early)
在 7LPP 工艺的基础上继续创新改进,可进一步缩小芯片核心面积,带来超低功耗。


4LPE/LPP (4nm Low Power Early/Plus)
最后一次应用高度成熟和行业验证的 FinFET 立体晶体管技术,结合此前 5LPE 工艺的成熟技术,芯片面积更小,性能更高,可以快速达到高良率量产,也方便客户升级。


3GAAE/GAAP (3nm Gate-All-Around Early/Plus)


Gate-All-Around 就是环绕栅极,相比于现在的 FinFET Tri-Gate 三栅极设计,将重新设计晶体管底层结构,克服当前技术的物理、性能极限,增强栅极控制,性能大大提升。


三星的 GAA 技术叫做 MBCFET(多桥通道场效应管),正在使用纳米层设备开发之中。


在高性能领域,三星也准备了杀手锏,大规模数据中心、AI 人工智能、ML 机器学习,7LPP 和后续工艺都能提供服务,并有一整套平台解决方案。


三星在补充发言中提到,“Key IP”将在 2019 年上半年实现交付,这就意味着某个客户的处理器芯片已经向三星下订单了,明年就能交付。


三星晶圆代工的“小目标”
从涉足半导体产业一直到 21 世纪前几年,三星和 Intel 都是 IDM,自己家的晶圆厂只是生产自家的 DRAM 和 Flash 产品。


但到了 2004 年,看到市场前景和发展需求的三星在 12 寸晶圆厂导入了 VLSI 生产线,踏出了扩展非存储器版图的第一步。


再后来三星获得了高通 CDMA 芯片订单,紧接着,与苹果的合作使三星晶圆业务进一步突飞猛进。

 

2017 年 5 月三星宣布,将把晶圆代工部门从原本的系统晶片事业之中分拆出来,成为独立事业。

 

到今年,三星晶圆代工部门则为自己树立了一个年营收 100 亿美元的“小目标”。


为了实现这一目标,除了用不断更新的高端工艺吸引客户之外,三星在近期还宣布对外提供成熟的 8 英寸晶圆代工技术解决方案,为中小型企业提供多项目晶圆服务(MPW),面向整个市场全面开发,以图从竞争对手手中获得更多的市场份额。


随着多项目晶圆代工服务的开展,三星能够其晶圆代工业务带来更多的竞争优势呢?


据媒体报道,在三星此次宣布的多项目晶圆代工服务中三星的 8 英寸工艺技术产品解决方案主要围绕 eFlash、显示器驱动 IC、指纹传感器、RF/IoT 等领域,并且在成熟的 180nm、130nm、90nm 技术之外,还包括了 65nm 的 eFlash 以及 70nm 的显示器驱动 IC 的解决方案。如今的三星晶圆代工业务,在高端制程领域面临着来自台积电的压力,想要在短期内凭借工艺赢得更多的市场份额,并不是一件容易的事情。而在其推出的 8 英寸晶圆代工上,中国大陆的企业已经投入多年,并培养了一些相对成熟的企业和忠实的客户,想要打破这种客户关系,三星也是困难重重,恐难以寸进。


对三星来说,树立一个年营收 100 亿美元“小目标”容易,5nm、4nm、3nm 全新工艺的推出,能否帮助三星赢得市场优势,实现自己的目标,才是问题!