5nm 製程是什麼
5nm 製程是 2020 年前後開始量產的 FinFET 技術成熟世代,以台積電的 N5、三星的 EUV 5nm 為代表。作為首次將 EUV 微影大規模正式投入量產的世代,成為半導體製造史上的轉折點,每片晶圓的電晶體密度較 7nm 提升約 1.7 倍。用於蘋果 M1、A14 Bionic 等主力處理器,作為智慧型手機與資料中心用 SoC 的核心世代長期供貨。
重點整理
將 EUV 微影正式導入量產的歷史性轉折世代
延續 FinFET 結構,同時進一步改善密度與功耗效率
獲蘋果 A14 Bionic、M1、超微 Zen 3 等主要 SoC 採用
台積電 N5 為全球首個 5nm 量產(2020 年),並以 N5P 提供改良版
台積電與三星 2 家為具備量產能力的廠商,彼此競爭
常見問題
5nm 與 3nm 製程有何不同?
最大的變化在於電晶體結構。到 5nm 為止都使用 FinFET,3nm 則由三星轉移至 GAA(奈米片),台積電也在 3nm 之後的 N2 世代採用 GAA。此外,3nm 使用 EUV 曝光的層數進一步增加。
5nm 製程的晶圓成本大約多少?
5nm 晶圓成本估計約 $10,000~$17,000(視晶圓代工廠與數量而定),較 7nm 的 $10,000 左右大幅上升。EUV 機台的高成本是主要原因。
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製程的其他分類
2nm 製程
2nm 製程是以台積電的 N2(預計 2025 年量產)、英特爾的 Intel 20A/18A、三星的 SF2 等為代表的次世代先進半導體製程。
3nm 製程3nm 製程是指依業界標準「製程節點」命名稱為 3nm 的先進半導體製造技術世代,實際電晶體閘極尺寸在 10nm 級,但在效能、密度、功耗效率方面較前一代(5nm)大幅改善。
DRAM 製程DRAM 製程是製造揮發性記憶體 DRAM(Dynamic Random Access Memory)的半導體製造技術。
GAA 製程GAA 製程(Gate-All-Around Process)是形成閘極電極完全包圍電晶體通道四周之結構(GAA:Gate-All-Around)的製程技術。
邏輯製程邏輯製程是製造 CPU、GPU、FPGA、SoC 等運算與控制元件之半導體製程技術的總稱,設計上以高速電晶體切換、低功耗、高積集度為最優先。
記憶體製程記憶體製程是製造 DRAM、NAND Flash、NOR Flash 等記憶體元件之半導體製程技術的總稱。
Minimal Fab(迷你晶圓廠)Minimal Fab(迷你晶圓廠)是使用直徑 0.5 英吋的迷你晶圓與局部潔淨化技術,不使用無塵室即可製造半導體、適合少量多樣的生產方式。
NAND 製程NAND Flash 製程是製造非揮發性記憶體 NAND Flash 的半導體技術。