電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）8月25日，臺(tái)積電舉辦了第26屆技術(shù)研討會(huì)，并分享了其最新的工藝制程情況。在今年實(shí)現(xiàn)5nm芯片的量產(chǎn)后，臺(tái)積電的5nm+、3nm等也在規(guī)劃中，并取得最新進(jìn)展。

7nm芯片出貨10億顆，5nm量產(chǎn)，N5+、N4、N3量產(chǎn)準(zhǔn)備中

今年7月，臺(tái)積電宣布采用7nm工藝生產(chǎn)出第10億顆芯片，用于最新的 5G 設(shè)備和基礎(chǔ)

建設(shè)以及 AI 和 HPC 應(yīng)用當(dāng)中。此外，臺(tái)積電也是第一家將EUV技術(shù)用于7 納米世代商業(yè)化生產(chǎn)的晶圓制造服務(wù)公司。臺(tái)積電7nm工藝于2018年4月正式進(jìn)入量產(chǎn)，已經(jīng)為數(shù)十家客戶的100多種產(chǎn)品制造芯片。

今年以來(lái)，在對(duì)抗 COVID-19疫情的過(guò)程當(dāng)中，科技被運(yùn)用在溫度傳感器、自動(dòng)駕駛送貨車輛，以及機(jī)器人等領(lǐng)域。也更需要運(yùn)算能力來(lái)幫助研究人員研究疾病和尋找治療方法。此外，網(wǎng)絡(luò)的使用量在今年得到大幅躍升。

臺(tái)積電CEO魏哲家表示，臺(tái)積電堅(jiān)定看好5G部署和 AI普化，預(yù)計(jì)這兩大趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)的一段時(shí)間，而臺(tái)積電將在此過(guò)程當(dāng)中與我們的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴協(xié)同合作，并且支持我們的客戶。

在7nm方面，N7和N7+已經(jīng)量產(chǎn)，并持續(xù)維持高良率，保持較高的速度和邏輯密度。

N5與N5+，后者2021年量產(chǎn)

N5也已經(jīng)量產(chǎn)，臺(tái)積電的N5是業(yè)界目前最先進(jìn)的制程技術(shù)，提供最佳PPA。跟N7相比，N5在速度上提升15%，功耗降低30%，邏輯密度提升80%。N5制程廣泛采用EUV技術(shù)，表現(xiàn)出臺(tái)積在先進(jìn)制造的領(lǐng)導(dǎo)地位。

臺(tái)積電計(jì)劃在2021年推出N5的加強(qiáng)版N5P，與N5相比，它將帶來(lái)5％的額外速度提升和10％的功率提升。

N4：預(yù)計(jì)2021年第四季試產(chǎn)，2022年量產(chǎn)

N4是5納米工藝家族的最新成員，它透過(guò)完全兼容的設(shè)計(jì)規(guī)則從 N5 進(jìn)行直接轉(zhuǎn)移，從而提供更高的效能、功率和密度。這將使客戶能夠利用已充分發(fā)展的 N5 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)建設(shè)，并從與 N5 相比極具競(jìng)爭(zhēng)力的成本/效能優(yōu)勢(shì)中獲益。

N4預(yù)計(jì)于2021年第四季開(kāi)始試產(chǎn)，目標(biāo) 2022 年量產(chǎn)。

臺(tái)積電表示，相信5納米工藝家族將成為本公司另一個(gè)具規(guī)模龐大且持久的工藝。

N3:預(yù)計(jì)2021年試產(chǎn)，2022年下半年量產(chǎn)。

N3定位將成為全世界最先進(jìn)的專業(yè)集成電路制造服務(wù)工藝技術(shù)，其邏輯密度將可提高 70％，效能提升 15％，功耗則比N5降低 30％。

N3工藝將繼續(xù)采用FinFET晶體管的架構(gòu)，臺(tái)積電高管表示有兩個(gè)重要的考量，一是研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了新的方式將FinFET的性能提高到新的高度。二是提供最佳的技術(shù)成熟度、效能和成本，擁有完整的平臺(tái)支持行動(dòng)和 HPC 應(yīng)用，能夠把這樣的創(chuàng)新盡快帶給客戶。

N3 的試產(chǎn)預(yù)計(jì)于 2021 年開(kāi)始，量產(chǎn)的目標(biāo)時(shí)間則是 2022 年下半年。

臺(tái)積電將繼續(xù)先進(jìn)工藝的研發(fā)，目前正在與客戶密切合作，定義N3之后下個(gè)重要節(jié)點(diǎn)的技術(shù)與規(guī)格。

而臺(tái)積電高管也介紹，正在研究新材料以及架構(gòu)方面的突破，例如高遷移率通道、納米片/納米線、2D 材料，碳納米管等等。

先進(jìn)制程產(chǎn)能與擴(kuò)建：3nm生產(chǎn)基地，2nm研發(fā)中心

自2018年導(dǎo)入7nm工藝量產(chǎn)后，臺(tái)積電的7nm產(chǎn)能逐漸增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2020年7nm產(chǎn)能將是2018年3.5倍還多，2020年另一個(gè)重要工藝5nm的量產(chǎn)，大量采用EUV制程，進(jìn)一步提升芯片效能、降低功耗，預(yù)計(jì)兩年后5nm產(chǎn)能將在超過(guò)3倍的成長(zhǎng)。

從全球EUV裝機(jī)量情況看，臺(tái)積電占比達(dá)到50%，而EUV Wafer Move方面，臺(tái)積電占比60%。越多的EUV Wafer Move代表累積更多的學(xué)習(xí)與經(jīng)驗(yàn)，也是EUV能否成功量產(chǎn)的指標(biāo)之一。

為了滿足市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體先進(jìn)工藝技術(shù)的需求，臺(tái)積電2020年的資本支出計(jì)劃提高了10億美元至 160億與170億美元之間。

在臺(tái)積電南科廠區(qū)，晶圓18廠第一到三期是5nm生產(chǎn)基地，其中第一、二期已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)，第三期開(kāi)始裝機(jī)。晶圓18廠的第四到六期將是未來(lái)3nm生產(chǎn)基地，目前正在興建當(dāng)中。

晶圓14廠第八期將作為特殊制程技術(shù)的生產(chǎn)基地，14廠第7期上方AP2C是未來(lái)先進(jìn)封裝技術(shù)的生產(chǎn)基地。

臺(tái)積電新竹廠區(qū)，R1開(kāi)始新建一座新的研發(fā)中心，計(jì)劃于2021年完工，將作為2nm以及更先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)基地。旁邊的晶圓廠將作為未來(lái)2nm的生產(chǎn)基地，目前正在進(jìn)行土地取得中。

推出超低功耗工藝技術(shù)N12e，整合3D IC平臺(tái)為“3D Fabric”

臺(tái)積電提供最廣泛的特殊工藝產(chǎn)品組合，包括 MEMS、影像傳感器、嵌入式內(nèi)存、射頻、模擬、模擬、高壓和功率IC，它們能夠與臺(tái)積電的先進(jìn)邏輯工藝無(wú)縫接軌，為客戶提供最佳的系統(tǒng)級(jí)解決方案。

據(jù)介紹，臺(tái)積電特殊工藝的產(chǎn)能占公司總產(chǎn)能的比重逐年上升，2015年為38%，今年預(yù)計(jì)占54%。今年特殊制程的總產(chǎn)能將比去年成長(zhǎng)10%。

因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的需求，臺(tái)積電推出最先進(jìn)的超低功耗工藝技術(shù)，即N12e，其針對(duì)邊緣 AI 裝置進(jìn)行優(yōu)化。

據(jù)介紹，N12e 建立在12FFC +工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以重復(fù)使用現(xiàn)有的 IP生態(tài)系統(tǒng)。這是第一種使用 FinFET 晶體管的超低功耗工藝技術(shù)，可顯著提高速度、功耗和邏輯密度。它也能支持超低漏電裝置和低至 0.4V 的超低 Vdd 設(shè)計(jì)，這對(duì)于業(yè)界來(lái)說(shuō)也是重大技術(shù)突破，能夠在物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）、行動(dòng)和其他邊緣應(yīng)用的人工智能領(lǐng)域促成最先進(jìn)的創(chuàng)新。

此外，在此次技術(shù)論壇上，臺(tái)積電宣布將3D硅堆棧和先進(jìn)封裝技術(shù)家族，即SoIC、InFO、CoWoS等3D IC平臺(tái)整合在一起命名為3D Fabric。2D微縮已不足以整合系統(tǒng)微縮的形勢(shì)下，臺(tái)積電3D IC技術(shù)可以縮小面積，提高性能，整合不同功能的需求。臺(tái)積電已經(jīng)擁有業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的晶圓級(jí)3D IC技術(shù)。臺(tái)積電將持續(xù)提供業(yè)內(nèi)最完整，最多用途的內(nèi)部互連解決方案，用于整合邏輯芯片，高帶寬內(nèi)存和特殊制程芯片，實(shí)現(xiàn)很多創(chuàng)新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

魏哲家還表示，臺(tái)積電的商業(yè)模式與客戶建立的信任關(guān)系是臺(tái)積電制勝的關(guān)鍵。他說(shuō)，我們33年來(lái)一路與各位客戶建立起信任關(guān)系，客戶信任一直是我們的核心價(jià)值和使命，也是臺(tái)積電商業(yè)模式不可或缺的一部分。最重要的是，我們絕對(duì)不與客戶競(jìng)爭(zhēng)，從未推出自己的產(chǎn)品，因此才能投入所有資源，專注于確?？蛻舻某晒?。我們也會(huì)投入更多力量一起創(chuàng)新，一起為世界作出貢獻(xiàn)！

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