先进制程决战2奈米 2巨头想弯道超车台积电恐翻车

台积电虽然2奈米细节公布最少,但以目前技术来看,仍最有可能稳稳胜出。(图/达志影像)

目前市场上拥有先进制程技术的半导体业者仅剩台积电、三星电子以及英特尔,其中又以台积电的先进制程工艺、市占率遥遥领先,使得三星电子副会长李在镕出狱后动作频频,三星近期宣布2奈米将在2025量产,英特尔则是全面「正名」先进制程,20A制程于2024年推出,外界预期台积电也将在2024年推出2奈米制程,显示该制程节点将成为巨头们争霸的关键点。

虽然联发科今年底或明年初预料将推出新一代5G旗舰机处理器晶片「天玑2000」,采用台积电4奈米制程,高通则是预料推出「骁龙898」(Snapdragon 898),采用三星4奈米制程,将先掀起新一代安卓阵营的5G手机晶片之王是谁的话题,台积电、三星在先进制程再过一招。

三星在7日2021年三星晶圆代工论坛表示,2022年上半年才会推出3奈米制程,台积电3奈米制程则是同年下半年才会推出,前者甚至采用环绕闸极技术(Gate-All-Around,GAA),台积电延用鳍式场效电晶体(FinFET),预计2奈米制程才会导入GAA技术,市场预期2024年推出。三星表示,预计2022 年推出第一代 3 奈米 3GAE 技术,2023 年推出新一代3 奈米 3GAP技术,2025 年 2 奈米 2GAP 制程投产,目前3奈米良率也正朝着4奈米制程逼近。

英特尔执行长基辛格(Pat Gelsinger)上任以来,推动IDM 2.0战略,宣示重返晶圆代工业务,打算在亚利桑那州兴建2座晶圆厂,并在7月公布先进制程技术蓝图,将原本的10 奈米 Enhanced SuperFin正名为Intel 7,原先的7奈米正名为Intel 4,并开始导入高数值孔径(High NA)EUV微影技术,之后分别为Intel 3、Intel 20A、Intel 18A。

英特尔说明,2022年10奈米处理器晶片Alder Lake,伺服器晶片Sapphire Rapids名称跟进改为7奈米,4奈米制程起,3 奈米要在 2023 下半年投片量产,2024 年跨入Intel 20A并逐步量产,象征晶圆代工制程进入埃米 (Angstrom) 时代。若跟台积电对照世代差异,英特尔4奈米、3奈米制程与其差距1年,20A制程对照台积电2奈米,届时英特尔将追上台积电先进制程技术时程。

基辛格指出,在 2021 年到 2025 年每年都会推出新一代的处理器,而且都会采用比前一代更先进的制程工艺,其中18A(1.8奈米)制程将在2025年推出,采用的最新电晶体架构RibbonFET,为英特尔版本的GAA技术。

台积电虽然为目前2奈米制程消息透露最少的厂商,从台积电年报资讯,3 奈米基于EUV技术展现优异的光学能力,与符合预期的晶片良率,以减少曝光机光罩缺陷及制程堆叠误差,并降低整体成本,2 奈米及更先进制程上将着重于改善极紫外光技术的品质与成本。

新竹宝山二期扩建计划近日通过都审,台积电营业组织资深副总经理秦永沛当时表示,位于南科3奈米厂持续兴建,2奈米厂区确定在宝山二期扩建用地建置,证实台积电2奈米根留台湾。

台积电在晶圆代工业务与客户拥有紧密关系,并支撑台积电先进制程发展,加上与半导体设备生产商、荷商艾司摩尔合作,在EUV机台的改良与开发,专精EUV技术,三星基本上就落后1年,英特尔虽然拥有强大的研发技术,就算目前以电晶体密度的规格来看,仍处在10奈米至7奈米之间,但要在5年内都推出新一代制程节点,压力相当沉重,想要弯道超车胜过台积电,恐怕难度非常高。