據臺媒經濟日報報道,臺積電在昨日的技術論壇上表示,公司4納米提前一季在今年第3季試產,3納米也可望如期于明年下半年量產之際,公司也持續布局更先進制程,以及特殊制程開發,包括納米層片裝置、創新材料布局等,要持續拉開與競爭對手的差距。
臺積電業務開發副總張曉強昨日說明先進制程突破進展,張曉強目前負責臺積電業務策略,包括技術藍圖、客戶溝通與互動等。他提到,臺積電在3納米之后更先進的技術上取得突破,如納米層片裝置開發,以短通道控制,在低電壓下仍能提供良好效能,期望將納米層片的效能提高超過10%以上。
同時,臺積電創造一種將金屬與2D材料結合的新方法,改善接觸阻力和為縮小元件尺寸的最小接觸長度,低溫傳輸過程,以及原子級薄膜面間和通道材料,為未來的2D電子產品鋪路。
此外,在1D碳納米管電晶體方面也取得進步,在制作高品質、超薄介電系統方面有突破性進展。
據報道,臺積電在論壇上釋出逾十項先進制程進展,包括支持下一世代5G手機與WiFi 6/6e效能的6納米無線射頻(RF)制程、支援最先進汽車應用5納米N5A制程、4納米米提前試產、3納米硅智財就緒可開始設計流程,以及3D先進封裝整合平臺更新,總計有逾50家臺積電大聯盟伙伴線上參展,逾5,000位客戶與技術伙伴注冊參與。
魏哲家提到,臺積電5納米領先量產以來,應用涵蓋智能手機、高速運算、物聯網,累計出貨量已超過50萬片,最新推出N5A制程因應汽車應用需求,支援人工智能的駕駛輔助及數位車輛座艙。
臺積電2020年領先業界量產5納米技術,其良率提升的速度較前一世代的7納米技術更快。
產能大增
臺媒鉅亨網也指出,臺積電營運組織資深副總經理秦永沛今昨日表示,2023年5納米產能與2020年相較,將大增逾4倍;而為提高3納米與2納米開發與生產效率,原先計劃的研發中心將改為晶圓十二廠第八期、第九期,其中第八期將于今年完成,也計劃建造2納米制程晶圓廠,正進行土地取得程序。
秦永沛指出,臺積電承諾持續投資產能,以支援全球客戶需求,迅速提升7 納米、7 納米強化版與6 納米產能,今年7 納米系列產能與2018 年相比,將會大幅成長超過4 倍,而2023 年5 納米產能與2020 年相較,同樣將大幅成長逾4 倍;2018 年至2021 年,先進制程技術產能增加3 成以上。
秦永沛表示,5 納米制程D0 值(平均缺陷密度) 比7 納米同期的表現還好,已低于0.1,廣泛采用EUV 是其中一項重要因素,而4 奈米初期D0 值表現也相當不錯,預期2022 年會跟5 納米一樣好。
秦永沛指出,去年臺積電裝設的EUV 機臺設備,約占全球EUV 技術產能的一半,占全球累計晶圓數量的65%,且今年臺積電的EUV 光罩護膜產能將是2019 年的20倍,以滿足大量量產需求。
特殊制程技術方面,秦永沛說明,臺積電特殊制程包括電源管理、混合訊號、感測器、指紋辨識等,產能將年增12%。
晶圓廠區規劃方面,秦永沛指出,位于臺南廠區的晶圓十八廠,前三期廠房已量產5 納米制程,第四期正在施工中,十八廠第五到八期是3 納米生產基地,正準備中;晶圓十四廠第八期將是未來特殊制程生產基地,先進封裝生產基地也在興建中。
新竹廠區部分,秦永沛表示,為提高3 納米與2 納米開發與生產效率,原先計劃的研發中心將改為晶圓十二廠第八期、第九期,其中第八期正在興建中,將于今年完成,也計劃建造一座生產2 納米制程的新晶圓廠,目前正進行土地取得程序。
至于美國亞利桑那州廠,秦永沛指出,該廠區位于鳳凰城機場的北邊,第一期正興建中,預計2024 年采5 納米制程量產,月產能2萬片。
SoIC最快2022年小量投產,年底有5座3DFabric廠
臺積電總裁魏哲家表示,臺積電持續擴展3DFabric系統整合解決方案,SoIC(系統整合晶片)將于2022年小量投產,同年底將有5座3DFabric專用的晶圓廠。
臺積電技術論壇中揭示先進邏輯技術、特殊技術、及3DFabric先進封裝與芯片堆疊技術等創新成果。今年是連續第二年采用線上形式舉行技術論壇,與客戶分享最新技術發展,包括3DFabric系列技術的強化版。
臺積電在去年的技術論壇上,首次揭露將SoIC(系統整合芯片)、InFO(整合型扇出封裝技術)、CoWoS(基板上晶圓上芯片封裝) 等先進封裝與芯片堆疊技術,整合為3DIC 技術平臺「3DFabric」,今年則宣布,將持續擴展3DFabric 系統整合解決方案。
魏哲家指出,針對高效運算,今年將提供更大的光罩尺寸,來支援整合型扇出暨封裝基板(InFO_oS) 及CoWoS 封裝解決方案,運用范圍更大的布局規畫來整合小芯片及高頻寬記憶體。此外,系統整合晶片中芯片堆疊于晶圓之上(CoW) 的版本,預計今年完成7 奈米對7 納米的驗證,并于2022 年在嶄新的全自動化晶圓廠開始生產。
針對行動應用,臺積電推出InFO_B 解決方案,將強大的行動處理器整合于輕薄精巧的封裝中,提供強化效能與功耗效率,并支援行動裝置制造廠封裝時,所需的動態隨機存取記憶體堆疊。
SoIC 方面,魏哲家指出,其為3DFabric 平臺旗下最新成員,是業界第一個高密度3D 小芯片(chiplet) 堆疊技術,可將不同尺寸、功能、節點的小芯片進行異質整合,未來若要追求更好的運算效率、更大的資訊頻寬、更小的面積尺寸、更好的成本效益,3D 小芯片堆疊會是最好的選擇。
魏哲家今日也說,SoIC 將于2022 年小量投產,同年年底將有5 座3DFabric專用的晶圓廠。
?臺積電目前正擴大在竹南的凸塊(bumping) 制程、測試和后端3D 先進封裝服務產能。該廠區目前正在施工,將于2022 年下半年開始進行SoIC 生產。