TSMCは、2022年の終わりに正式に3nmノードの立ち上げを果たした。今年9月のiPhone 15 Pro発売までに数百万個のA17 Bionicチップを用意するというAppleの要求に応えようとしているTSMCは、現在も歩留まりの改善に取り組んでいる。業界アナリストの言葉を引用した新しいレポートによると、これまでのところ、N3プロセスの歩留まりは55％で、ノードの立ち上げの現段階では良好だが、コストも多くかかっているという。同じ情報筋によると、AppleはTSMCから、既知の良品ウェハーに対してのみ支払いを要求する有利な取り引きを受けているという。TSMCの最大の顧客であれば、そのような待遇を受けることが出来るのだ。

TSMCのような企業が歩留まりを向上させるのにどれだけ時間がかかるか、世界トップクラスのエンジニアリングと才能を持ってしても、あるアナリストは四半期ごとに5％の改善を見込んでいると述べている。EETimesのレポートによれば、理論的にはTSMCは2024年半ばまでに70％程度の歩留まりを達成し、その時点でAppleは通常のウェハー価格を支払う必要が出てくる。この価格設定は、ウェハー1枚あたり約16,000～17,000ドルである。A17 Bionicについては、ダイサイズが約100～10mm四方で82層のマスク層が採用され、ウェハー1枚あたり約620個のチップを搭載できるとアナリストは指摘している。Apple向けの3nmウェハーの作成には、最初から最後まで約4ヶ月かかるという。

M3 SoCはサイズが若干大きいため、来年まで使用可能なウェハーはさらに少なくなる。このレポートでは、ウェハー1枚あたり約450個のダイを使用できる、約135～150mm角になると推定している。AppleはiPhoneの発売期限である9月に間に合わせなければならないため、A17 BionicチップのためにN3の割り当てを優先していると推測されている。これは、M3の生産が今のところ後回しになっている可能性が高いことを意味する。TSMCの会長も以前、N3プロセスのウェハーに対するAppleの要求に応えるのは難しいと述べていた。

同レポートによると、TSMCの2023年以降の目標は、歩留まりを改善することだという。問題は、TSMCがまだマルチパターニングによる極端紫外線（EUV）リソグラフィーに移行していないことである。そのためには、TSMCがウェハー製造に使用するマシンを製造するASMLの新しいハードウェアを待たなければならない。報告書によると、これらの機械が導入されれば、TSMCは「本物の」N3を立ち上げることができるようになり、それは2023年後半に実現する予定だという。この新システムASML NXE:3800Eは、ウェハースループットを30%向上させると報告されている。

Sources

• EETimes: TSMC’s 3-nm Push Faces Tool Struggles
• via Wccftech: A17 Bionic, M3 Yields At TSMC’s 3nm Process Are Sitting At 55 Percent, Apple Said To Pay For The Known Good Dies Rather Standard Wafer Prices