寶山廠建置計畫放緩,業界傳出台積電 2 奈米量產計畫延至 2026 年

作者 | 發布日期 2023 年 09 月 18 日 16:26 | 分類 半導體 , 晶圓 , 晶片 line share follow us in feedly line share
寶山廠建置計畫放緩,業界傳出台積電 2 奈米量產計畫延至 2026 年


台積電 2 奈米廠正緊鑼密鼓建設中,北中南皆有重大投資,分別是新竹寶山廠、台中中科廠及高雄楠梓廠,根據最新供應鏈消息,寶山廠建置計畫開始放緩,恐影響原訂量產計畫,業內人士推測,放量的時間恐將延後 2026 年。

台積電預計在竹科寶山二期興建 Fab 20 廠區,共規劃 4 座 12 吋晶圓廠(P1~P4),原預計 2024 年下半年進入風險性試產,2025 年進入量產。目前最新進度是竹科管理局已展開寶山二期擴建計畫的公共工程,如周邊道路、廢水池等,並將用地交給台積電同步展開建廠作業。

但根據供應鏈消息,受到半導體需求不振,以及採用客戶尚不明朗的影響,台積電新竹寶山廠建置計畫開始放緩,原訂 2025 年下半年的量產計畫,恐怕要等到 2026 年才會開始放量。

至於高雄廠則與新竹寶山廠同步啟動 2 奈米建廠,原訂裝機作業只比寶山廠晚一個月,目前不確定寶山廠工程放緩後,是否同步影響到高雄廠;至於台中廠部分,已經通過台中市政府都審,但動工需等明年,有媒體稱,中科廠不排除直接進階為 1.4 奈米、甚至是 1 奈米生產重鎮。

外界傳台積電 2 奈米將首度採用奈米層片 GAA 電晶體架構,三星則提早在 3 奈米時採 GAA 製程,是否能成為超車台積電的關鍵仍有待觀察。不過,由於技術難度高,在研發初期導入 GAA 仍會面臨相當大的良率問題。

GAA 是什麼?跟過去 FinFET 有何不同?

根據電晶體構造,電子會從源極進入,往汲極方向移動,由金屬閘極(圖綠色處)與電壓來控制是否允許電子通過,不過隨著晶片微縮、金屬閘極的線寬越來越小,約在 20 奈米以下,電子就可能偷跑造成漏電問題,形成短路,因此有 FinFET 的發明。

(Source:應材

FinFET  是將源極和汲極直立起來(圖灰色處),增加與金屬閘極的接觸面積,這能嚴格地控制電子,使其不要漏電,由於立起來的構造很像魚鰭,因此稱為「鰭式電晶體」(FinFET)。

不過,到 3 奈米以下如果再繼續使用 FinFET 製程,容易遇到物理極限,出現漏電問題,因此需將 Fin 從垂直改為水平,增加更多的接觸面積,即是所謂的「環繞閘極電晶體」(Gate-All-Around FET,GAAFET)。

三星很早就在研究 GAA 架構,也和 IBM、格羅方德合作於 2017 年發表相關論文;台積電也準備好生產 2 奈米時,會轉向奈米片(Nanosheet)電晶體技術,不過目前由於 GAA 技術難度較高,研發生產時間可能延後,加上傳出 2 奈米廠建設時間延後,因此量產時間很可能延後至 2026 年。

▲ 台積電 N2 Nanosheet 示意圖。(Source:影片截圖)

(首圖來源:shutterstock)

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