三星突破1纳米技术：芯片制程极限与前景

三星电子晶圆代工业务部门已明确目标，将于2030年前推出1纳米半导体工艺。这一被称为“梦幻半导体”的工艺，需采用全新技术排布尺寸仅相当于5个原子的运算元件。此举旨在与竞争对手台积电展开全面技术博弈，抢占下一代半导体市场的主导权；同时，三星还决定在现有顶尖2纳米技术体系下，开发多款衍生工艺，以稳固核心客户资源。

据3月30日业内消息，三星电子晶圆代工部门已制定详细规划，确保2030年前完成1纳米半导体工艺的研发，并顺利转入量产阶段。1纳米技术之所以被称为“梦幻级创新工艺”，核心在于其能将半导体芯片内负责数据处理的元件宽度缩减至1纳米——这一尺寸仅为三星当前主流顶尖2纳米工艺的一半，工艺难度呈指数级提升。

除元件微型化突破外，1纳米工艺还将引入全新的“Fork Sheet”结构。在此之前，从3纳米到2纳米工艺，半导体元件均采用环绕栅极（GAA）技术制造，该技术通过将电流传导路径从传统的三面环绕升级为四面环绕，最大限度提升芯片能效。

“Fork Sheet”技术的核心作用的是缩小环绕栅极元件之间的间距，其原理类似在环绕栅极元件之间构筑绝缘墙体，形似插入一把餐叉。形象地说，这就如同将村落中房屋间的草坪，替换为厚重的混凝土围墙：移除草坪可腾出更多空间建造房屋，而该技术则能在相同芯片面积内容纳更多运算元件，大幅提升芯片集成度。

目前，三星电子晶圆代工业务全球市场份额位居第二，与占据近70%市场份额的台积电相比，差距约达十倍。据悉，当前主导全球晶圆代工市场的台积电，同样计划在2030年后于1纳米工艺中应用“Fork Sheet”技术。业内分析认为，三星明确2030年落地1纳米工艺的路线图，意味着其已做好与台积电在下一代技术领域同台竞技的准备。

自2019年提出“2030年系统半导体全球第一”愿景以来，三星电子始终以先进工艺为突破口，全力追赶台积电。2019年，三星率先在全球推出7纳米极紫外光（EUV）光刻工艺；2024年，又成为全球首家将环绕栅极（GAA）元件应用于3纳米工艺的企业，持续巩固技术先发优势。

一位业内人士表示：“从销售额和产能来看，三星电子短期内超越台积电的现实难度较大，但公司始终在技术层面保持竞争态势。”他进一步补充，“去年三星从特斯拉手中拿下价值165亿美元（约合25万亿韩元）的2纳米人工智能（AI）芯片供应订单，正是其技术实力的直接体现。”

当前，三星电子晶圆代工部门正围绕顶尖2纳米技术，持续推进多款改良工艺的研发与落地。其中，定制化工艺“SF2T”专为特斯拉2纳米“AI6”芯片量产打造，该芯片计划于2027年起在三星美国得克萨斯州泰勒新晶圆厂正式投产。

与此同时，三星也在加速推进其他2纳米衍生工艺的研发：今年将启动量产的“SF2P”工艺，将用于三星系统LSI部门新款智能手机应用处理器（AP）的生产；“SF2P+”工艺则计划于明年投入使用。半导体业内人士透露：“目前2纳米工艺良率已突破60%，产能稳步提升，市场对其今年实现盈利扭亏的预期正不断提高。”