在三星宣布量產(chǎn)3nm GAA工藝半年之后，2022年12月29日，晶圓代工龍頭臺積電正式在南部科學(xué)園區(qū)晶圓18 廠新建工程基地舉行了3nm(N3)量產(chǎn)暨擴(kuò)廠典禮，宣布其3nm正式量產(chǎn)。但是臺積電并未公布其3nm的良率，僅表示目前其3nm良率與5nm量產(chǎn)同期相當(dāng)。
根據(jù)接受Business Next采訪的專門從事半導(dǎo)體的分析師和專家估計，目前臺積電的3nm良率可能低至60%至70%，也可能高達(dá)75%至80%，這對于剛剛量產(chǎn)的3nm工藝來說是相當(dāng)不錯的。與此同時，金融分析師Dan Nystedt也在推特上表示，臺積電目前的3nm良率與5nm良率在其上升初期相似，據(jù)媒體報道，其良率可能高達(dá)80%。
相比之下，此前的報道顯示，三星晶圓代工業(yè)務(wù)在早期階段的3nm(3GAE)的良率則只有10%到20%不等，并且沒有明顯改善。當(dāng)然，三星的3nm是基于全新的GAA架構(gòu)，而臺積電則依然是基于FinFet技術(shù)，相比之下前者難度更高。
消息指出，高通和聯(lián)發(fā)科之所以猶豫要不要采用臺積電3nm，原因是成本極高。從10nm工藝開始，臺積電的每片晶圓銷售價格開始呈指數(shù)級增長，臺積電在2018年推出7nm工藝時，晶圓價格躍升至近10000美元，2020年5nm晶圓價格突破16000美元。
臺積電3nm每片晶圓銷售價格超過了20000美元，這個價格還是基準(zhǔn)報價。如果廠商的訂單量達(dá)不到臺積電的要求，價格還會大漲，這是高通和聯(lián)發(fā)科猶豫要不要使用臺積電3nm的重要原因之一。
您可能會遇到的一個問題是，臺積電3nm工藝與三星的3nm工藝相比如何。臺積電仍在使用FinFET技術(shù)，而三星已經(jīng)過渡到GAA——他們稱之為多橋HNS。
根據(jù)計算，在5nm工藝節(jié)點，臺積電最密集的邏輯單元密度是三星最密集邏輯單元密度的1.30倍。如果您查看圖 6 中的臺積電密度值，2-2 鰭式單元的密度比 5nm 中的 2-2 個鰭式單元密度高 1.39 倍，而 2-1 單元的密度提高了 1.56 倍。三星有兩個版本的3nm，SF3E(3GAE)版本比5nm密度高1.19倍，SF3(3GAP)版本密度比5nm高1.35倍，進(jìn)一步落后于臺積電行業(yè)領(lǐng)先的密度。我也相信臺積電在3nm上具有更好的性能和稍好的功率，盡管三星可能由于HNS工藝而縮小了功率差距。
細(xì)數(shù)臺積電近年來的全球布局，它在 2015 年宣布到南京設(shè)廠、2016 年南京廠正式動工、2018 年舉行量產(chǎn)典禮。時隔兩年，臺積電再度在 2020 年宣布將到美國亞利桑那州新建5nm的12吋先進(jìn)產(chǎn)能廠房;2021 年又再宣布在日本茨城縣筑波市設(shè)立 3D IC 材料研發(fā)中心，同年 10 月宣布將在熊本設(shè)廠。2022 年 12 月臺積電在美國亞利桑那州舉行移機典禮上，又宣布將美國5nm晶圓廠升級為4nm，同時在美國再建一座3nm晶圓廠。同月底臺積電于南科舉行 3nm量產(chǎn)暨擴(kuò)廠典禮。
業(yè)內(nèi)人士也透露，臺積電預(yù)計在今年宣布其德國建廠計劃，其資本支出計劃走向無疑將是即將舉行法說會中最受關(guān)注的項目之一。
劉德音致詞時表示，臺積電保持技術(shù)領(lǐng)先，同時深耕臺灣，持續(xù)投資并與環(huán)境共榮，3nm量產(chǎn)暨擴(kuò)廠典禮展現(xiàn)臺積電在臺灣發(fā)展先進(jìn)技術(shù)及擴(kuò)充先進(jìn)產(chǎn)能的具體作為，與供應(yīng)鏈上下游一同成長，培養(yǎng)未來人才，從設(shè)計到制造、封裝測試、從設(shè)備、到材料，為世界釋放最具競爭力的先進(jìn)制程技術(shù)、可靠的產(chǎn)能驅(qū)動未來科技的創(chuàng)新。
據(jù)了解，臺積電位于南部科學(xué)園區(qū)晶圓18 廠為臺積電生產(chǎn)5nm及3nm制程技術(shù)的超大晶圓廠(GIGAFAB Facilities)。該廠區(qū)投資金額總計超過新臺幣18,600億元，創(chuàng)造逾23,500個營建工作機會，以及超過11,300 個直接高科技工作機會。臺積電除了臺灣持續(xù)擴(kuò)建3nm產(chǎn)能，美國第二期建廠亦同步展開。臺積電預(yù)估3nm制程技術(shù)量產(chǎn)第一年收入優(yōu)于2020年5nm量產(chǎn)時收益，預(yù)計3nm制程技術(shù)將在量產(chǎn)5年內(nèi)釋放全世界約1.5萬億美元終端產(chǎn)品價值。
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