3纳米以下晶圆代工市场竞争越趋激烈,三星电子(Samsung Electronics)不仅喊出5年内以技术超越台积电,近日更于三星代工论坛中公布2纳米量产等规划,加上多家韩媒亦曝光三星3纳米制程动态,未来三星能否将目标化为现实,引起各界关注。
三星近日于美国硅谷举行2023年三星晶圆代工论坛,并宣布2025年三星将为移动设备量产2纳米制程(SF2);接着2026年增加高效运算(HPC);2027年则将进一步扩大至车用半导体领域,并将开始量产1.4纳米制程。据三星官方说法,相比三星第二代3纳米制程3GAP(SF3),SF2制程效能提高12%、功耗效率提高25%、面积减少5%。
而韩媒东亚日报消息指出,三星正在以稳定良率量产第一代3纳米GAA(SF3E);第二代3纳米3GAP则顺利开发中,预定2024年进入量产。据悉,三星正在与移动、HPC等客户进行讨论,已有部分客户将以SF3为基础制作测试芯片等。
另据韩媒Dailian消息,三星持续投资矽智财(IP)、新增IP合作夥伴,如日前携手新思科技(Synopsys)、益华电脑(Cadence)、Alphawave Semi等企业,共同扩大IP投资组合。三星亦规划,到2024年上半为止,确保LPDDR5x、HBM3P、PCIe Gen6、112G SerDes等SF2制程用的高速界面IP。
事实上,三星自2017年成立晶圆代工事业部,2019年抢先业界引入极紫外光(EUV)设备生产7纳米系统半导体;而自3纳米制程开始,三星欲以环绕式闸极(GAA)缩小与台积电之技术差距;到2纳米制程,三星则企图赶上、甚至是超车台积电。
从事业规模、市占率方面来说,现阶段三星晶圆代工事业部确实落后台积电,但三星欲从技术方面突破现况。三星半导体暨装置解决方案(Device Solutions;DS)部门负责人庆桂显先前自信表示,三星将在5年内以技术赶超业界第一名。
三星晶圆代工技术提升,亦有助于提升事业竞争力。根据市调机构Omdia预测,2023~2026年,全球晶圆代工市场的年均成长率将达12.9%;且晶圆代工市场成长动能将由5纳米以下的先进制程主导,2023年5纳米以下的晶圆代工销售额占比预估为24.8%,2026年有望进一步成长至41.2%;不仅如此,3纳米晶圆代工销售额占比则有望从2023年的8%,成长至2026年的24.4%,年均成长率达65.3%。
另一方面,三星为确保投资效率、弹性,持续在在韩国平泽、美国泰勒晶圆代工厂区推动「先盖厂房、延后装机」(Shell-First Strategy)策略,预计2027年三星清洁室规模将比2021年大7.3倍。据三星最新计划,韩国平泽P3产线将于2023年下半量产;美国泰勒第一条产线则将于2023年下半竣工、2024年下半投入使用。
不仅如此,三星还宣布携手三星先进晶圆代工生态系(Samsung Advanced Foundry Ecosystem;SAFE)夥伴,成立先进封装协议(Multi Die Integration Alliance;MDI),共同持续提升堆叠技术。较为特别的是,三星将针对HPC、车用电子等需求,开发差异化封装解决方案。
此外,为满足各种客户需求,三星也欲加强专业制程竞争力,如三星规划自2025年起生产8寸氮化镓(GaN)功率半导体,另外也看准6G通讯前景开发5纳米射频(RF)制程,预计2025年上半量产。
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