台积电海外28纳米以下产能 较2020年成长3倍

台积电总裁魏哲家强调，疫情让全世界看到半导体产业的重要性。李建梁摄

台积电技术论坛11日登场，总裁魏哲家再次强调疫情让全世界看到了半导体产业的重要性，AI、5G等创新应用驱动了半导体的发展外，他也特别向全球客户喊话，「Trust」简单明了点出为何大家为何要选择与台积电台作。

近期市场频传三星电子（Samsung Electronics）4纳米良率显着强化且第二代3纳米制程技术也大跃升，台积电先进技术暨光罩工程副总经理张宗生与业务开发资深副总经理张晓强皆信心表示，3纳米制程技术与产能提升符合预期，不论是良率或接单表现很快将优于5纳米。

台积电从2017~2019年，平均每年进行大约2期的晶圆厂建设工程，2020~2023年，晶圆厂平均建设进度大幅增加至每年约5期的工程，在过去2年，台积电共展开10期的晶圆厂新建工程，包括在台湾的5期晶圆厂工程与2期先进封装厂工程，以及海外的3期晶圆厂工程。

28纳米及以下制程的海外产能，在2024年将比2020年成长3倍。在台湾，N3制程量产的基地在南科18厂，此外，N2制程的新晶圆厂进行准备。

美国也正在亚利桑那州建造2期晶圆厂，第一期N4晶圆厂已经开始移入设备，并将在2024年开始生产，第二期晶圆厂正在兴建中，计划以N3制程进行生产，2期晶圆厂将合计年产60万片晶圆。

在日本，台积电正在熊本兴建1座晶圆厂，计划以16/12纳米和28纳米家族提供晶圆制造服务，将在2024年迈入量产；在国内，新扩的28纳米制程晶圆厂已于2022年开始量产。

作为首家于2020年开始量产N5的晶圆厂，台积电透过推出N4、N4P、N4X和N5A等技术，持续强化5纳米家族。而3纳米制程技术是半导体产业中第一个实现高量产和高良率的制程技术，预计将在移动和HPC应用的驱动下实现快速且顺畅的产能提升（ramping）。

2纳米家族方面，N2将于2025年量产；N2P和N2X则计划在2026年推出。 纳米片晶体管的效能已超过台积电技术目标的80%。

作为N2制程技术平台的一部分，背面电轨（backside power rail）的设计为其基线技术提供了额外的速度和密度提升，最适合用于HPC产品，计划将于2025年下半推出。

N3为台积电目前最先进的逻辑制程技术，已依计划在2022年第4季进入量产；N3E则已收到首批客户产品设计定案（product tape-outs），并将在2023年 下半开始量产。

台积电推出N3P和N3X来提升制程技术价值，在提供额外效能和面积优势的同时，亦保持与N3E的设计规则兼容性，以最大程度地实现IP重复使用。在迈入量产的前3年，N3和N3E的新产品设计定案数量将是N5同时期的1.5~2倍。

N3P预计于2024年下半开始量产，N3X专为HPC应用设计，预计2025年进入量产。

台积电推出业界首个基于3纳米的Auto Early技术，命名为N3AE，其提供以N3E为基础的汽车制程设计套件（PDK），让客户能够提早采用3纳米技术来设计汽车应用产品，以便于2025年及时采用届时已全面通过汽车制程验证的N3A制程。

台积电指出，晶体管架构从平面式发展到FinFET，并即将转变至纳米片（nanosheet）架构。在纳米片之后，垂直堆叠的NMOS和PMOS（即互补式场效晶体管CFET）是未来制程架构选项之一。

台积电预估，在考量布线和制程复杂性后，芯片密度将可提升1.5~2倍。除了CFET，台积电在低维材料（如纳米碳管和2D材料）方面取得了突破，可能实现进一步的尺寸和能源微缩。

特殊制程方面，台积电提供最全面的特殊制程产品组合，包括电源管理、射频、CMOS影像传感（CIS）等，涵盖广泛的应用领域。

在汽车领域，台积电预计至2030年，90%汽车将具备先进驾驶辅助系统（ADAS），其中 L1、L2 和 L2+/L3 将有望各达市占率30%。

N4AE是基于N4P开发的新技术，将允许客户在2024年开始进行风险生产。N3AE作为N3A的基础，N3A将于2025年全面通过汽车制程验证，并将成为全球最先进的汽车逻辑制程技术。

责任编辑：朱原弘