台積電3納米廠通過環評 力爭2022年量產
據台灣媒體報導,12月19日,台灣地區「環保署」環評大會通過台積電3納米新廠的環境評測。
此前,台積電3納米廠「環差案」卡在水、電問題沒有通過,將直接影響3納米工廠的動工規劃。所幸如今順利通過環評,面對一旁來勢洶洶的三星,台積電的3納米競爭又回到了既定的軌道上。
台積電製程技術領先,不惜重金布局先進的7納米、5納米和3納米技術。據了解,7納米仍為台積電重點成長產品線,未來將會持續擴產;5納米產品成為下一個成長支柱,預計於2019年第二季進入試產,並在2020年開始貢獻營收;而3納米技術,將成為帶領推動整個半導體產業繼續成長的新動能。
7納米是主要出貨動力12月初,台積電公布11月合併營收983.89億元新台幣,月減3.1%,年增5.6%;累計前11月合併營收9,416.43億元新台幣,年增6.1%。台積電方面稱,7納米製程出貨成長,是台積電第4季營運的重要動能。
根據台積電總裁魏哲家的說法,7納米的量產將使台積電12寸晶圓的總產能達到120萬片,比2017年的105萬片提升9%。雖然沒有詳細說明具體的7納米訂單和客戶,但他表示到2018年底將有超過50個產品完成設計定案(Tape out)。其中,AI晶元、GPU和礦機晶元佔了大部分的產能,其次是5G和應用處理器(AP)。
至於更先進的製程,魏哲家表示增強版7nm晶元Tape out將在今年第三季進行風險性試產,明年量產;同時,明年也會將EUV導入增強版7nm製程。
250億美元豪賭5nm工藝
摩爾定律問世50年多來,一直指導著半導體行業的發展,但在10nm節點之後普遍認為摩爾定律將會失效,製程工藝升級越來越難,下一個節點則是5納米。
台積電在今年六月的半導體技術論壇上宣布將投資250億美元研發、生產5nm工藝,預計2020年問世。
資料顯示,與初代7納米工藝相比,台積電的5納米工藝大概能再降低20%的能耗,晶體管密度再高1.8倍。至於性能,預計能提升15%,不過使用新設備的話可能會提升25%。從這裡預估的數據來看,製程工藝到了5納米之後,性能或者能效提升都會放慢,而製造難度也越來越高,投資高達數百億美元,這也導致了未來的5納米晶元成本非常貴。
目前開發10納米晶元的成本超過了1.7億美元,7納米晶元則要3億美元左右,5納米晶元研發預計成本超過5億美元,而開發28納米工藝晶元只要數千萬美元,這一趨勢將導致未來的5納米晶元客戶越來越少,未來只有蘋果等少數資本雄厚的公司才會堅持升級製程工藝了。
3納米製程可能是終極技術半導體製程技術已推進到10納米,據台積電董事長張忠謀先前估計,3納米應該會出來,2納米則有不確定性,意即3納米有可能是半導體終極先進技術。
3納米是指集成電路的線寬大小,隨著線寬越小,每片晶圓能產出的晶元數量越多,只是製程技術推進有其物理極限。依張忠謀估計,若2納米製程無法推出,3納米便將是半導體終極先進技術。台積電3納米製程,預計未來的主要應用將以雲端運算、人工智慧與5G處理器為主。
台積電3納米製程新廠確定留在台灣,落腳南部科學工業園區台南園區,這樁投資案也是全球第一宗宣布的3納米投資規劃,領先競爭對手韓國三星與美國英特爾。
依據原定時程,該廠是全球第一座3納米工廠,有望在2020年動工,最快2022年底量產,全球半導體產業邁向新紀元。據悉,台積電3奈米廠投資金額不會少於5納米的6000億元。
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