TSMCとSamsungは、3nmチップの製造に深刻な問題を抱えています



12月下旬、AppleはTSMCに3nmチップを最初に注文しました。同社は、2022年に発売予定の新しいデバイスでこれらのチップを使用しています。



しかし最近 、技術プロセスの開発が脅威にさらさていることが判明しました。SamsungとTSMCの両方が新しいチップに問題を抱えています。FinFET GAA3nmマイクロ回路の製造について話しています。



どうした?



IT Homeの中国版は、両社が新しいチップの商用発売を延期すると述べた。このサイトは、台湾のDigitimesのアナリストからこの情報を受け取りました。



新しい情報によると、この問題は、マルチゲート電界効果トランジスタ(フィン電界効果トランジスタ、FinFET)の技術をリングゲートを備えた新しい技術(Gate-All-Around、FinFET GAA)に仕上げる段階で発生しました。これは、5nmから3nmのプロセス技術への移行において重要です。この技術は、新しいチップを製造するプロセス全体のボトルネックになっています。



専門家によると、これらの困難はインテルにチャンスを与え、新しい技術プロセスに切り替える時間があります。同社は現在10nmチップを使用しており、5nm、場合によっては3nmを製造する時間があります。



計画は何でしたか?



問題がなければ、TSMCは新しい技術プロセスの認証を完了し、2021年末までにテスト生産を開始していました。チップは2022年の後半から大衆に行くことになっていた。チップはFab18のフェーズ3生産ラインで生産される予定だったと報告されています。さらに、同社は4nmチップを導入する予定でした。





サムスンに関しては、韓国の会社は5nmエレメントのリリース直後に3nmチップの開発プロセスを開始する予定でした。新しい技術プロセスにより、チップのパフォーマンスを10〜15%向上させると同時に、エネルギー効率を20〜25%向上させることができます。コロナウイルスの大流行により、計画は2021年から2022年に延期されました。



両社は、科学技術研究を完了し、技術を認定し、問題なくチップの商業生産のプロセスを開始する予定でした。同時に、技術的なプロセスを習得するために莫大な金額が投資されました。 Liu Deyin社の責任者によると、同じTSMCは数百億米ドルを投資しました。



5nmプロセス技術に関しては、ここではすべて問題ありません。同じTMSCでも 米国にチップ工場を建設さらなるトレーニングのために300人の資格のあるエンジニアをそこに派遣する予定です。



お客様にも問題が発生します



前述のAppleは、数週間前に3nmプロセス技術の基準に従ってAおよびMシリーズのプロセッサの製造を注文しました。TSMCは、最も高価で生産性の高いAppleコンピューターを対象とした3nmプロセッサーに移行する予定でした。TSMCは、生産開始後、年間最大60万個の3nmチップを生産することを計画していました。



計画を延期する必要がある場合、Appleは新しいデバイス(タブレットやラップトップ)の発売を延期します。Appleに加えて、TSMCの顧客には、Qualcommは言うまでもなく、独自の工場を持たない中国のHuawei、MediaTek、およびアメリカのAMDが含まれます。



しかし、2nmのプロセス技術もあります



はい、チップを製造する企業は、さまざまなテクノロジーを並行して開発しています。同じTSMCが現在、4nm、3nm、および2nmのプロセス技術に取り組んでいます。



TSMCは、2020年半ばにGAAFETテクノロジーを使用してトランジスタを製造するための機能回路の発売を発表しました。確かに、現在、作業はチップ要素でのみ行われています。作業中に問題が発生しなければ、2023年から2024年の間に完全生産が開始されます。



GAAFETテクノロジーはまさに計画のボトルネックです。現在使用されている、垂直に配置されたチャネルを備えた「フィン」タイプの電界効果トランジスタ。GAAFETは、円形ゲートを備えた水平電界効果トランジスタです。



ゲートはすべての側面でチャネルを取り囲んでいましたが、以前の技術では、ゲートは4つの側面のうち3つでチャネルを取り囲んでいたため、漏れ電流が増加していました。GAAFETにはそのような問題はありません。



技術だけでなく人員も



報告された秋に、TSMCは、技術的な問題よりも多くに直面しています。中国は、資格のある専門家、チップ開発業界の専門家を探しています。つまり、Celestial Empireはエンジニアを自分自身に誘い込み、2〜3倍の給与を提供します。





現在、Quanxin Integrated Circuit Manufacturing(QXIC)とWuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Co(HSMC)の2つの中国企業が貴重な人材を探しています。彼らはすでに100人以上の従業員を拒否しない提案をすることで誘惑することに成功してい ます。



一般に、専門家の狩猟と誘惑はIT業界では一般的な方法です。しかし、TSMCの場合、新しいチップを開発できる専門家をあまり雇用していないため、これは問題です。はい、TSMCは約6,000人のエンジニアを雇用していますが、そのうち150人だけが博士号を取得しています。そしてわずか1週間で、中国人はTSMCから貴重な人員の3分の2を誘いました。



台湾のチップメーカーの経営陣は、これらすべてが会社を脅かしていることを十分に認識しているため、TSMCは脅威を排除するための緊急措置を講じています。特に、機器サプライヤーは、会社の命令によって開発された中国のパートナーと技術的ソリューションを共有することを禁じられていました。また、中国の状況が彼らにとってあまり魅力的でないように、彼らはエンジニアに賃金を上げ始めました。





これらの対策は役に立ちましたか?わからない。しかし、3nmプロセス技術の遅延は、フレームの問題が原因である可能性があります。これの確率はゼロからほど遠いです。






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