台积电(TSMC)本周在其北美技术研讨会上披露了N2制程技术相较于同期发展阶段前代工艺的缺陷密度(D0)数据。该公司表示,该数值低于N3、N5及N7制造节点的历史水平。目前N2节点距离量产还有两个季度,这意味着台积电有望按计划在2025年第四季度末启动2纳米级芯片生产。
尽管N2是台积电首个采用环绕栅极(GAA)纳米片晶体管架构的工艺技术,但在量产前两个季度的同期发展阶段,其缺陷密度却低于所有前代工艺节点——包括采用成熟FinFET晶体管的N3/N3P、N5/N4和N7/N6系列。这显示即便面临晶体管架构革新的挑战,N2的缺陷密度下降曲线反而呈现更陡峭的优化趋势。
从量产前三季度到量产后六季度的数据轨迹观察,N7/N6(绿色)、N5/N4(紫色)、N3/N3P(红色)和N2(蓝色)都随着产能爬坡出现显著改善,但优化速率因制程复杂度存在差异。其中N5/N4早期缺陷率下降最为迅猛,N7/N6则呈现平缓的良率提升曲线。N2虽然初始缺陷水平高于N5/N4,但其下降斜率与N3/N3P高度吻合。
生产规模与产品多样性仍是加速缺陷密度优化的核心驱动力。更大规模的量产及多元化的产品组合,有助于快速定位并修正缺陷问题,从而优化制程学习周期。由于N2技术获得了比前代更多的流片机会(目前正为智能手机和高效能计算客户试产N2芯片),这一优势直接反映在缺陷密度的加速改善曲线上。
值得关注的是,在采用全新晶体管架构的风险背景下,N2的缺陷率下降速度仍与FinFET工艺节点保持同步。这表明台积电成功将其制程经验与缺陷管理专长迁移至GAAFET时代,且未出现重大技术障碍。