【台積電3納米】台積電3納米製程進度超前 2納米製程將轉向GAA納米片架構

全球最大半導體晶圓代工台積電（TPE: 2330）的3納米製程晶片又有新進展！台積電董事長劉德音在近期舉辦的「國際固態電路研討會ISSCC 2021」中表示，3納米的製程技術進度超前，有信心會在今年下半年進入試產，並且於2022年下半年正式量產。此外，台積電在2納米製程也取得重大突破，之後將會引入環繞式垂直（GAA）納米片架構。

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台積電指出，相較於已進入量產的5納米製程，採用鰭式場效 （FinFET）電晶體設計的3納米製程技術可讓電晶體密度增加70%，並降低27%的電功耗。若台積電3納米晶片於2022年下半年進入量產，單月產能可達5.5萬片起。同時，台積電還計劃將5納米晶片的產量較2020年年底提高70％，達到每月12萬片， 這些晶片將會用在蘋果的iPhone 12系列以及新的Mac核心處理器。

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針對2納米晶片製程，台積電將會採用GAA納米片架構。相比FinFET結構，GAA的技術能夠提供更好的靜電控制，改善晶片整體功耗。另外，GAA技術需要極紫外光微影技術（EUV）設備的支持。雖然EUV已突破前一代微影技術的晶片尺寸限制，但其產量和功耗仍是問題。對此，台積電已取得 350W 照明光源技術突破，將可支援 5 納米量產甚至到 1 納米製程技術。

對於未來的發展，劉德音認為，預期未來的半導體產業依然會延續摩爾定律發展，包含每2年升級一次製程技術，每隔10年就會有1次重大技術改革。不過，技術的突破和高昂的成本問題將隨之而來，如何有效解決及平衡成本與技術的替代，成為台積電等晶片製造產業未來發展的一大難題。

與此同時，隨著製程技術逐漸縮減，未來晶片設計將會注重在結合更多元堆疊應用模式，比如導入更多電晶體數量、強化系統單晶片形式設計，或嵌入更多記憶體模組。

Text by BusinessFocus Editorial

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