9月18日消息,台积电2nm厂正紧锣密鼓建设中,北中南多地皆有重大投资,分别是新竹宝山厂、台中中科厂及高雄楠梓厂,计划是在2025年量产2nm。但是根据最新供应链消息,宝山厂建设计划开始放缓,恐影响原订量产计划,业内人士推测,放量的时间恐将延后2026年。
台积电预计在竹科宝山二期兴建Fab 20厂区,共规划了4座12英寸晶圆厂(P1~P4),原预计2024年下半年进入风险性试产,2025年进入量产2nm。
目前最新进度是竹科管理局已展开宝山二期扩建计划的公共工程,如周边道路、废水池等,并将用地交给台积电同步展开建厂作业。
但最新的供应链消息显示,受到半导体需求不振,以及采用2nm的客户需求尚不明朗的影响,台积电新竹宝山厂建设计划开始放缓,原订2025年下半年的量产2nm的计划,恐怕要等到2026年才会开始放量。
至于高雄厂则与新竹宝山厂同步启动2nm建厂,原订装机作业只比宝山厂晚一个月,目前不确定宝山厂工程放缓后,是否同步影响到高雄厂;至于台中厂部分,已经通过台中市政府都审,但动工需等明年。有媒体称,中科厂不排除直接进阶为1.4nm、甚至是1nm生产重镇。
资料显示,台积电2nm将首度采用GAA晶体管构架,由于技术难度高,在研发初期导入GAA仍会面临相当大的良率问题。相比之下,三星则在3nm就已经开始采用GAA架构,是否能够在2nm的量产上成功超越台积电还有待观察。而英特尔也计划在2nm开始采用GAA架构(英特尔称之为RibbonFET),量产规划则更快,其目标是在2024年上半年量产Intel 20A制程,在2024年下半年量产Intel 18A制程。
GAA是什么?跟过去FinFET有何不同?
根据晶体管构造,电子会从源极进入,往汲极方向移动,由金属闸极(图绿色处)与电压来控制是否允许电子通过,不过随着芯片微缩、金属闸极的线宽越来越小,约在20nm以下,电子就可能偷跑造成漏电问题,形成短路,因此有FinFET的发明。
△图片来源:应用材料
FinFET是将源极和汲极直立起来(图灰色处),增加与金属闸极的接触面积,这能严格地控制电子,使其不要漏电,由于立起来的构造很像鱼鳍,因此称为“鳍式晶体管”(FinFET)。
不过,到3nm以下如果再继续使用FinFET制程,容易遇到物理极限,出现漏电问题,因此需将Fin从垂直改为水平,增加更多的接触面积,即是所谓的“环绕闸极晶体管”(Gate-All-Around FET;GAAFET)。
△图片来源:三星
三星很早就在研究GAA构架,也和IBM、格芯合作于2017年发表相关论文;台积电也准备好生产2nm时,会转向纳米片(Nanosheet)晶体管技术,不过目前由于GAA技术难度较高,研发生产时间可能延后,加上传出2纳米厂建设时间延后,因此量产时间很可能延后至2026年。
编辑:芯智讯-林子