晶圓代工龍頭臺積電位于南科的3 納米新廠于去年11 月底上梁,締造另一個先進制程里程碑。設備供應鏈近日透露,臺積電3 納米新廠規劃在今年7~8 月開廠,相關供應商須在今年中以前備妥機臺、準備進機,供應鏈透露,3 納米于試產階段(2021 下半年)即有約一個月2 萬至3 萬片,量產首年平均月產能約5.5 萬片,到了2023 年以后,將達到10.5 萬片。
根據臺積電先前表示,3 納米預計2022 下半年量產,當年產能預估將超過60 萬片12 吋晶圓。供應鏈透露,目前3 納米準備離開RD 階段、進入mini-line,一如往常,將由蘋果搶下頭香,臺積電也火力全開大力支持。而AMD也有望隨后跟上,且英特爾也有合作方案在進行。
供應鏈亦透露,3 納米制程將依循7 納米(7 納米、7 納米加強版、6 納米)、5 納米(5 納米、5 納米加強版、4 納米)的「家族模式」,客戶在同一制程節點可沿用既有設計基礎架構,達到100% 的IP 兼容,可加速產品創新及上市速度。目前臺積電也在規劃2.5 納米(或稱3+)制程,推估2023下半年量產。
業界人士表示,3 納米對臺韓晶圓代工雙雄來說是關鍵一役,兩強戰術大不相同。三星將直接采用GAA(環繞式閘極結構),而臺積電3 納米則選擇沿用FINFET(鰭式場效應晶體管)架構,到了2 納米才導入GAA技術為基礎的MBCFET 架構,他認為,在既有架構上求突破,以減少制程變動,相對具備成本效益。
他進一步指出,3 納米雖然沿用FINFET,但技術層次、投資金額均較過去高出許多,挑戰也不小,因此臺積電在產能規劃也比5納米更為積極,除反映出大客戶需求旺盛外,也希望客戶可以在3 納米世代停留久一些,為下一代2 納米做好充足準備。
此外管競爭對手三星在努力完善流程,試圖追趕臺積電,但鑒于目前臺積電已經很好的掌握了EUV并取得了良好的進展,這種趨勢在可預見的未來不太可能改變。(參考閱讀:同樣的EUV光刻機,為什么只有臺積電能實現高量產?獨門絕技:一萬片晶圓落塵數只有幾顆!)
業內消息人士指出,臺積電目前提供的5nm制程之后的大規模制程的生產路線圖被認為如下:(注:在5nm +和3nm之間,計劃插入4nm工藝,作為第三代5nm工藝,但是批量生產時間未知。)
5nm:2020年開始量產(在臺南最先進的“ Fab 18”工廠生產)
5nm+:計劃于2021年開始批量生產
3nm:計劃于2022年開始批量生產(臺南工廠建成,設備于2021年投入生產,風險生產計劃開始)
3nm+:計劃于2023年開始批量生產
2nm:計劃于2024年開始批量生產(工藝開發,新竹工廠建設,風險生產計劃于2023年開始)
1nm:正在研發中(在新竹總部附近,一個名為“ TSMC的貝爾實驗室”的大型研發中心正在建設中。)