晶圓代工龍頭臺積電采用極紫外光(EUV)微影技術的首款7+納米芯片已經完成設計定案,支援最多4層EUV光罩。
臺積電同時也在加速5納米制程推進,預計明年4月可開始進行風險試產,支援的EUV光罩層將上看14層,5納米可望如期在2020年上半年進入量產。
相關人士認為,臺積電在晶圓先進制程持續推進,推出可整合多種異質芯片的先進封裝技術,最大的競爭對手韓國三星短期內恐難與之抗衡。
由此來看,蘋果明后兩年將推出的7+納米A13及5納米A14應用處理器,可能將繼續由臺積電拿下獨家代工訂單。
隨著臺積電7納米持續提升產能且良率逐步改善,臺積電首款采用EUV技術的7+納米制程已完成研發并進入試產,與7納米相較擁有更低功耗表現及更高集積密度。
EUV工藝的7nm+(代號N7+)工藝,晶體管密度再提升20%,功耗降低10%,不過性能沒有變化。
第三季初順利完成客戶首款芯片的設計定案,預計年底前會有更多客戶芯片完成設計定案,明年第二季后將可順利進入量產,屆時臺積電將成為全球首家采用EUV技術量產的晶圓代工廠。
另外臺積電新12英寸晶圓廠Fab 18,第一期工程希望搶在年底前完工,明年開始進入裝機,第二期工程也已開始動工興建。
關于臺積電5納米的研發進度,預計明年上半年可獲得客戶首款芯片的設計定案,明年4月可望進入風險試產。以進度來看,2020年上半年將進入量產階段。
與初代7nm工藝相比,臺積電的5nm工藝大概能再降低20%的能耗,晶體管密度再提高1.8倍,至于性能,預計性能提升15%,如果使用新設備的話可能會提升25%。
為了搭配先進制程微縮及異質芯片整合趨勢,臺積電除了整合10納米邏輯芯片及DRAM的整合扇出層疊封裝(InFO-PoP),以及整合12納米系統單芯片及8層HBM2存儲器的CoWoS封裝等均進入量產,也推出了整合多顆單芯片的整合扇出暨基板封裝(InFO-oS)、整合扇出存儲器基板封裝(InFO-MS)、整合扇出天線封裝(InFO-AIP)等新技術,滿足未來在人工智能及高效能運算、5G通訊等不同市場需求。
面對三星及格芯在22納米全耗盡型絕緣層上覆硅(FD-SOI)制程上持續獲得訂單,臺積電優化28納米推出的22納米超低功耗(ULP)制程已經進入試產階段。
目前已有超過40個客戶產品完成設計定案,明年將順利進入量產,超低漏電(ULL)制程預期明年上半年獲得客戶芯片設計定案。
另外根據國際電子商情之前的報道,臺積電已經公布了3nm制程工藝計劃,臺南園區的3nm晶圓工廠已經通過了環評初審,臺積電計劃投資6000億新臺幣(約為194億美元),2020年開始建廠,2021年完成設備安裝,預計最快2022年底到2023年初投產,3nm廠完成后預計雇用員工達四千人。
不過3nm技術可以說已經接近半導體工藝的物理極限,而其目前也處于實驗室階段,臺積電資深處長莊子壽坦言:“3nm制程技術難度高,是很大挑戰。”