英特爾亞利桑那 Fab 52 以技術與產能規模,力壓台積電 Fab 21 晶圓廠

作者 | 發布日期 2025 年 12 月 24 日 11:30 | 分類 半導體 , 晶圓 , 晶片 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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英特爾亞利桑那 Fab 52 以技術與產能規模,力壓台積電 Fab 21 晶圓廠

隨著美國本土半導體製造競賽進入白熱化階段,英特爾(Intel)與台積電在亞利桑那州的布局成為全球科技產業關注的焦點。根據最新的產業調查與來源資料顯示,雖然英特爾在整體製程技術與全球先進產能上正努力追趕台積電,但若單就美國境內的製造實力而言,英特爾目前的地位依然無可撼動。 特別是其位於亞利桑那的 Fab 52 晶圓廠,無論是在製程節點的先進程度、技術複雜度,還是規劃產能上,都已顯著超越台積電目前在當地的布局。

英特爾 Fab 52 的技術核心為 Intel 18A 製程

根據Tom’s Hardware的報導,英特爾的 Fab 52 是一座專為未來而生的頂級晶圓廠。其核心使命是生產 Intel 18A及更先進製程的晶片。為了達成這一目標,該廠導入了兩大革命性技術:

  • RibbonFET 全環繞閘極(GAA)電晶體:這是英特爾在電晶體架構上的重大升級,目的在提升效能並降低功耗。
  • PowerVia 背面供電網路:透過將供電線路移至晶圓背面,解決了傳統正面供電導致的佈線擁擠與壓降問題。

報導表示,Intel 18A 製程的複雜度與精細度,遠遠超過了台積電目前在亞利桑那州 Fab 21 第一期所採用的 N4 或 N5 製程。即使將台積電計畫中的 N4P 或未來第二期的 N3 製程納入比較,Intel 18A 依然被認為在技術規格上更具領先意義,其生產過程所需的工作量也更為龐大。

ASML EUV 微影曝光設備入駐開始軍備競賽

一座先進晶圓廠的實力,往往取決於其擁有的極紫外光(EUV)微影設備。目前 Fab 52 已安裝了四台 ASML Twinscan NXE 標準數值孔徑的EUV 系統。值得注意的是,這批設備中包含至少一台 NXE:3800E,而這是 ASML 目前最先進的標準數值孔徑的EUV 系統。

NXE:3800E採用了次世代高數值孔徑(High-NA)EUV 工具的設計,包括更快的晶圓傳輸系統、更高效的晶圓台以及更強大的光源。在 30 mJ/cm² 的曝光劑量下,NXE:3800E 每小時可處理高達 220 片晶圓。相較之下,廠內另外三台 NXE:3600D 系統在同樣劑量下的產能為每小時 160 片。

英特爾計畫在亞利桑那州的 Silicon Desert 園區總共部署至少 15 台 EUV 微影曝光設備。 雖然目前尚不清楚其中有多少比例會是次世代的 High-NA EUV 工具,或者有多少會被分配到即將建設的 Fab 62。但「至少 15 台」這個數字,表示英特爾擁有極大的空間來進一步擴充其產能上限。

在產能規模對比上,英特爾的一廠抵兩廠

在生產規模上,英特爾 Fab 52 展示了極強的壓制力。其中,滿負載運轉時,產能預計可達每週 10,000 片晶圓開始生產量,換算後約為 每月 40,000 片晶圓。以當今產業標準來看,這是一座規模極其龐大的超大型晶圓廠。反觀台積電 Fab 21廠,台積電通常以約每月 20,000 片為一個生產產線。這代表著,Intel Fab 52 的單廠產能,相當於台積電 Fab 21 第一期與第二期兩個產線的總和。

即使未來台積電完成了具備 N3 生產能力的 Fab 21 第二期工程,當雙方設施都達到全產能運作時,英特爾的 Fab 52 在產能規模上仍將保持領先,或者至少與台積電在亞利桑那州的總產能持平。

英特爾與台積電在技術布局及良率上挑戰

儘管技術與設備處於領先地位,但英特爾與台積電在美國的布局策略存在顯著差異,這也帶來了不同的營運挑戰。就英特爾來說,其高風險高回報的模式使英特爾正利用 Fab 52 生產 Panther Lake 處理器。目前的 Intel 18A 技術仍處於良率曲線的早期階段。英特爾預計要到 2027 年初,Intel 18A 的良率才能達到世界級水準。在此之前,英特爾會刻意控制 CPU 的產量,這代表著 Fab 52 的產能利用率在短期內將維持在較低水平,部分空間會處於閒置狀態。

至於,在台積電的部分,則是透過穩紮穩打模式在美國採用的是已經過驗證的較成熟製程(如 N5/N4)。這種策略使其能夠快速提升產量,並讓工廠的產能利用率迅速接近 100%。因此,兩這的布局這顯示出英特爾在亞利桑那州扮演的是技術開拓者的角色,試圖在美國本土直接建立最尖端的技術標竿。而台積電則傾向於將成熟的產線轉移至美國,以確保商業運行的穩定與效率。

亞利桑那州成美國半導體製造的新格局

總結來說,英特爾在亞利桑那州的 Fab 52 代表了美國本土製造的最先進布局。它擁有更先進的 Intel 18A 製程、更強大的 EUV 設備群,以及兩倍於台積電單一模組的產能潛力。雖然在 2027 年良率成熟之前,英特爾在產能利用率上可能無法與台積電匹敵,但 Fab 52 的存在確實鞏固了英特爾做為美國晶片之王的地位。這場對決最終的勝負,將取決於英特爾能否在 2027 年如期達成 Intel 18A 製程的全面突破而定。

(首圖來源:英特爾提供)

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