Dây chuyền 3nm của TSMC tiến triển vượt kỳ vọng, sản xuất thương mại có thể bắt đầu sớm hơn dự kiến

Trong nhiều tháng qua, đã có không ít tin đồn từ những nguồn uy tín khẳng định Apple nhiều khả năng sẽ bị lỡ kế hoạch giới thiệu dòng chip xử lý 3nm trên các sản phẩm của mình vào năm 2022. Vấn đề bắt nguồn từ TSMC, nhà sản xuất bán dẫn lớn nhất thế giới, và đồng thời là đối tác lâu năm đáng tin cậy của Apple. TSMC khi đó thừa nhận đang gặp vấn đề trong việc triển khai các dây chuyền sản xuất chip 3nm nâng cao, còn được gọi là N3e.

Tuy nhiên trong báo cáo mới đây, TSMC dường như đã khắc phục được vấn đề gặp phải, đồng thời tiết lộ sản lượng ấn tượng mà công ty đang đạt được đối với công nghệ sản xuất chip thế hệ tiếp theo của mình.

N3e về cơ bản là dây chuyền nâng cấp so với quy trình N3 ban đầu, với trọng tâm ở việc thu nhỏ hơn nữa kích thước bóng bán dẫn xuống thấp nhất là 3 nanomet. Báo cáo mới cho thấy TSMC có thể "đóng băng" các thông số thiết kế của mình cho nút N3E sớm nhất là vào cuối tháng 3. Điều này là do sản lượng quy trình tốt hơn dự kiến, và nó chỉ ra rằng việc sản xuất số lượng lớn - một trong những giai đoạn cuối cùng trước khi dây chuyền đi vào sản xuất hàng loạt - sẽ sớm bắt đầu, có thể là vào ngay trong quý 1 năm sau. Đây là mức thời gian được rút ngắn đáng kể so với kế hoạch ban đầu là quý 3 năm 2023.

Kết quả đánh giá ban đầu cho thấy mật độ logic của N3e chỉ ít hơn ~ 8% so với N3 ban đầu bằng cách cắt bốn lớp EUV, nhưng vẫn dày hơn 60% so với quy trình 5nm. Tất cả những điều này làm cho N3e trở thành một “quân bài” mang tính cạnh tranh cao cho TSMC, cả về chi phí cũng như thời gian.

Trong ngành công nghiệp bán dẫn, năng suất của một quy trình được định nghĩa là số lượng chip vượt qua kiểm tra chất lượng trên một tấm wafer. Tỷ lệ này càng cao thì quy trình càng “trưởng thành”. Các nhà sản xuất như TSMC thường dành nhiều thời gian để hoàn thiện chỉ số này, vì nó làm sâu sắc thêm mối quan hệ với khách hàng, cũng như cải thiện chất lượng sản phẩm của đến tay các đối tác.

Quy trình N3E node sẽ "được cải tiến về cả hiệu suất, công suất và năng suất tốt hơn", giám đốc điều hành TSMC, Tiến sĩ C.C. Wei khẳng định trong một cuộc họp với nhà đầu tư vào quý 3 năm 2021. TSMC hiện đang cạnh tranh với tập đoàn chip khổng lồ của Mỹ là Intel trong việc phát triển các công nghệ sản xuất mới nhất. Và ở mặt trận này, cả hai đều đang trong cuộc chạy đua để làm sao vừa giảm kích thước bóng bán dẫn trong khi vẫn có thể hợp lý hóa dây chuyền sản xuất và đáp ứng nhu cầu thị trường.