全球最大的晶圓代工廠臺積電在7納米產(chǎn)能熱銷之后，現(xiàn)在又專心在5納米及3納米開發(fā)，并且還將眼光放在更先進的2納米研發(fā)，這些進展看在韓國媒體眼里也不得不承認，相較于三星正苦于不確定性增加，兩家公司的差距未來將會越來越大。

根據(jù)韓國媒體《Business Korea》報導(dǎo)，臺積電計劃在2019年或2020年第1季時啟動5納米制程，并且在2021或2022年啟動3納米制程。一旦順利量產(chǎn)，藉由3納米制程生產(chǎn)的芯片，性能有望較5納米制程產(chǎn)品提升35%，效率提高50%，與最先進的7納米制程芯片相較，7納米制程產(chǎn)品將被遠遠拋在后面。

臺積電曾表示，相信摩爾定律依然有效。依據(jù)摩爾定律，半導(dǎo)體的電晶體數(shù)目每隔18個月會增加1倍，性能也提升1倍，盡管有人仍會提及物理限制，臺積電仍強調(diào)，摩爾定律的基礎(chǔ)將會延伸到1納米制程之后。

臺積電補充，有能力達到1納米制程，目前預(yù)計將在2納米制程技術(shù)投資65億美元，并在2024年開始制造基于該技術(shù)的產(chǎn)品。

報導(dǎo)進一步指出，對臺積電循序漸進、且越來越精密的制程發(fā)展計劃，對三星來說是沉重的負擔。三星原本目標是在2030年前在全球晶圓代工市場占最大市占率，但許多因素讓這目標不再樂觀，包括之前日本對光阻等半導(dǎo)體生產(chǎn)原料出口限制，導(dǎo)致三星的不確定性不斷增加等。

一位韓國業(yè)內(nèi)人士指出，目前三星已完成3納米技術(shù)研發(fā)，現(xiàn)正招聘許多具極紫外線（EUV）制程的相關(guān)設(shè)備技術(shù)人員，加速采用EUV技術(shù)的制程研發(fā)。該人士也表示，在外部不確定因素增加情況下，投資和相關(guān)規(guī)劃仍必須在不確定性問題解決后，才可能有進展。

當前，先進制程仍是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)趨勢的重點之一，尤其在業(yè)界龍頭臺積電對于其先進制程布局與時程更加明確的情況下，增加主要供應(yīng)鏈廠商對納米節(jié)點持續(xù)微縮的信心，勢必也將帶來更多元的設(shè)備與材料需求；然而，連帶對于設(shè)備與材料規(guī)格提升的需求，也考驗供應(yīng)鏈廠商在產(chǎn)品競爭力上的表現(xiàn)。

臺積電7nm表現(xiàn)持續(xù)亮眼，持續(xù)增添發(fā)展先進制程的信心

臺積電在7nm的卓越成果為先進制程后續(xù)發(fā)展打下穩(wěn)固基礎(chǔ)，也讓鰭片式(FinFET)結(jié)構(gòu)晶體管能有更多應(yīng)用。從臺積電目前表現(xiàn)來看，7nm節(jié)點在技術(shù)與產(chǎn)能上的規(guī)劃已超過2019年初時對量產(chǎn)產(chǎn)能的預(yù)估，除了既有的7nm加強版囊括眾多產(chǎn)品線外，7nm EUV產(chǎn)能受惠于客戶的加量投片下，預(yù)估在2019年第四季能有1.5倍左右成長。

加上在6nm制程方面，由于6nm制程與現(xiàn)行7nm制程共享生產(chǎn)機臺與流程，縮短不少開發(fā)時間，包括海思、Qualcomm、Broadcom、Apple、AMD及聯(lián)發(fā)科等主要客戶對前進6nm制程展現(xiàn)高度興趣，積極投入測試，相信原訂2020年第一季風險試產(chǎn)的6nm規(guī)劃將如期落實，因此預(yù)估整體7nm(包括7nm第一代、7nm第二代加強版、7nm EUV、6nm)產(chǎn)能在2020上半年前將持續(xù)擴產(chǎn)20～25%以上。

臺積電下一階段納米節(jié)點微縮計劃更加明確，2nm時程有譜

在5nm制程方面，已建構(gòu)出具可靠性的前段制造流程架構(gòu)，預(yù)計2019年第四季或?qū)⑦M入拉抬良率階段，憑借豐富的數(shù)據(jù)庫與制程調(diào)整經(jīng)驗快速提升新品良率，能大幅縮短產(chǎn)品學習曲線，因此在量產(chǎn)時程上目前仍處于業(yè)界領(lǐng)先位置；再繼續(xù)做納米節(jié)點微縮，3nm開發(fā)目前還在「尋找路徑(Path-Finding)」階段，且由于線寬間距極小，在漏電方面的問題難度提升，也催生晶體管結(jié)構(gòu)改變的可能。

目前GAA(Gate-All-Around)是Samsung主要采用在3nm制程架構(gòu)，藉由閘極全面包覆來增加與硅的接觸面積，達到良好的漏電控制；而臺積電目前除了GAA技術(shù)的研究外，仍有在評估FinFET的最大應(yīng)用限度，畢竟從7nm與5nm得到的寶貴經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)inFET確實還有延續(xù)的可能性，且由于晶體管結(jié)構(gòu)一脈相成，在性能表現(xiàn)與可靠度上或?qū)⒈刃碌慕Y(jié)構(gòu)來得可掌握，相信也能增加客戶的采用意愿。

此外，臺積電也確認2nm的相關(guān)建廠與開發(fā)計劃，以目前技術(shù)的研發(fā)時程推斷，2nm出現(xiàn)的時間點預(yù)估落在4年后，雖然屆時勢必面臨晶體管結(jié)構(gòu)的改變與挑戰(zhàn)，但此舉也為相關(guān)廠商帶來納米節(jié)點微縮仍具有獲利的可能性與技術(shù)必須性，將持續(xù)推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈發(fā)展。

先進制程為設(shè)備與材料供應(yīng)商帶來新挑戰(zhàn)，相關(guān)廠商積極推出解決方案

先進制程面臨的挑戰(zhàn)不僅在制程微縮方面，也同樣存在于半導(dǎo)體設(shè)備與材料廠商。主要是在微縮過程中，對Particle的容忍度越來越低，由Particle產(chǎn)生缺陷(Defect)的機率提升，不管在清洗晶圓的化學藥液或制程用水，亦或是光阻劑、CMP研磨液及蝕刻液或氣體等，要求的質(zhì)量與潔凈度越來越高。
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業(yè)界主要的化學品及制程用水過濾濾芯供應(yīng)美商Entegris與美商Pall，就針對不斷微縮的制程持續(xù)開發(fā)新型過濾濾芯，不僅在濾膜表面的孔洞微縮至1nm程度，也持續(xù)研究各種化學吸附或離子交換膜等方式優(yōu)化過濾效果，對應(yīng)不同種類的化學藥液與制程用水的過濾需求。

另外，在先進制程中扮演重要角色的EUV光刻機供應(yīng)商ASML，除了現(xiàn)有主要廠商采用的EUV光刻機NXE:3400B外，也預(yù)計2019下半年出貨下一世代的EUV光刻機－NXE:3400C，具有更高的NA(數(shù)值孔徑)值提升分辨率，以及更快的Throughput(單位時間晶圓處理量，WPH)，能進一步提升EUV在顯影表現(xiàn)與晶圓處理效率，是先進制程發(fā)展不可或缺的重要設(shè)備。

值得一提的是，有鑒于臺積電在先進制程方面成為業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)廠商，除了確保未來先進制程對設(shè)備與材料的需求外，也讓有意進入先進制程的設(shè)備與材料廠商，以臺積電的認證為首要目標。

而就臺積電規(guī)格要求來看，即便供應(yīng)鏈廠商技術(shù)到位，仍需不斷根據(jù)制程需求做更新，包括機臺改造與高規(guī)格材料的導(dǎo)入，才能在先進制程發(fā)展下保有各自的產(chǎn)品競爭力。

華為上周在全聯(lián)接大會中宣布將加快推出芯片提升自給率，并加強與中國臺灣半導(dǎo)體生產(chǎn)鏈合作，除了穩(wěn)坐晶圓代工龍頭臺積電先進制程第二大客戶，測試大廠京元電亦直接受惠，明年再拿下華為海思后段測試大單。

美國將華為列入實體清單，雖然對華為營運仍造成一定程度影響，但也導(dǎo)致華為大幅減少對美國半導(dǎo)體廠采購，與臺灣晶圓代工廠及封測廠加強合作，全力打造自有芯片供應(yīng)系統(tǒng)。華為副董事長胡厚昆日前在美國全聯(lián)接大會中展示全系列處理器，并透露未來會持續(xù)開發(fā)自有芯片來提升自給率，降低對美國半導(dǎo)體廠的依賴程度。

根據(jù)業(yè)界消息，華為透過子公司海思共同針對8大領(lǐng)域打造自有芯片，包括應(yīng)用在智能手機或可穿戴設(shè)備中的麒麟（Kirin）應(yīng)用處理器，其中采用支援極紫外光（EUV）7+納米量產(chǎn)的4G及5G系統(tǒng)單芯片Kirin 990將在第四季大量出貨，應(yīng)用在藍牙耳機及智慧手表的Kirin A1協(xié)同處理器也已進入量產(chǎn)。再者，明年新推出的Kirin處理器除了支援5G，也將成為華為海思首款5納米芯片。

華為亦針對5G及WiFi 6等新一代網(wǎng)絡(luò)通信打造自有芯片，包括5G基地臺芯片天罡（Tiangang）、可應(yīng)用在手機及物聯(lián)網(wǎng)的5G數(shù)據(jù)機芯片巴龍（Balong）以及路由器WiFi芯片凌霄（Gigahome）等，明年將完成新一代芯片設(shè)計定案并導(dǎo)入量產(chǎn)。

在大數(shù)據(jù)的浪潮下，華為在資料中心及服務(wù)器市場也擴大布局，包括推出Arm架構(gòu)資料中心處理器鯤鵬（Kunpeng）、人工智能運算芯片昇騰（Ascend）、以及自行研發(fā)的企業(yè)用固態(tài)硬盤（SSD）控制IC燭龍（Canon）。再者，華為也針對智慧電視及智慧屏幕推出鴻鵠（Honghu）顯示芯片，直接卡位4K/8K等超高解析度顯示市場。

華為海思全系列芯片將在明年全面導(dǎo)入7納米或7+納米投片量產(chǎn)，同時也會著手進行5納米或6納米等先進制程芯片設(shè)計，法人預(yù)估將穩(wěn)坐臺積電第二大客戶，與第一大客戶蘋果之間的差距亦明顯縮小。至于后段封測訂單則由日月光投控及京元電分食，其中，京元電已成為華為海思最大測試代工合作伙伴，通吃明年5G及AI等相關(guān)芯片測試訂單。

臺積電7納米產(chǎn)能爆滿之際，5納米布局也傳捷報。在蘋果、海思、超微、比特大陸和賽靈思五大客戶都決定采用5納米作為下世代主力芯片制程下，臺積電5納米需求超預(yù)期，并大幅上修產(chǎn)能布建，由原訂每月5.1萬片大增至7萬片，增幅近四成，同時加速量產(chǎn)腳步，提前明年3月量產(chǎn)。

臺積電在7納米已取得業(yè)界完全領(lǐng)先優(yōu)勢，加上5納米需求超預(yù)期，法人看好，臺積電先進制程將持續(xù)稱霸晶圓代工業(yè)，大幅擴大與三星、英特爾等勁敵的差距。隨著7納米和5納米同步放量，明年營運將再次展現(xiàn)強勁成長態(tài)勢，挑戰(zhàn)連續(xù)第九年創(chuàng)新高。

臺積電董事長劉德音正式向全球揭示臺積電5納米已走出研發(fā)階段，積極準備進入量產(chǎn)，預(yù)定明年第1季末正式量產(chǎn)，而且會是產(chǎn)能快速擴增且創(chuàng)下新紀錄的一年。不過，臺積電不對客戶與訂單狀況置評。

此前臺積電5納米產(chǎn)能布局一度停滯，隨著各國相繼加速5G布建腳步，同步帶動人工智能（AI）和高速運算芯片需求，相關(guān)芯片廠積極采用臺積電7納米制程，并驅(qū)動這些大廠進至5納米制程的速度，使得臺積電恢復(fù)5納米產(chǎn)能布建動能，甚至更加快布局，為明年業(yè)績注入強勁成長動能。

臺積電供應(yīng)鏈表示，臺積電主力客戶導(dǎo)入5納米腳步加速，不僅蘋果恢復(fù)原建置產(chǎn)能之外，海思也因華為加速5G基地臺和手機推出時程，開始與臺積電在5納米有深度合作。

此外，超微透過與臺積電7納米合作，旗下中央處理器和繪圖芯片銷售報捷，加上比特大陸為搶進AI商機，也都同步采用5納米，同時，在AI特殊應(yīng)用芯片持續(xù)大放異彩的可編程邏輯元件（FPGA）賽靈思也持續(xù)向5納米推進，促使臺積電5納米制程需求超乎預(yù)期。

因應(yīng)客戶強勁需求，臺積電已決定必要時5納米產(chǎn)能可再擴增至8萬片，擴增部分集中于南科Fab 18的P3廠。

臺積電副總經(jīng)理黃漢森表示，摩爾定律還是活躍存在，未來30年半導(dǎo)體制程新節(jié)點將帶來益處，強調(diào)存儲器、邏輯元件和感測元件的系統(tǒng)整合。

黃漢森指出，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)透過芯片特性界定每一個世代，現(xiàn)在7納米和5納米制程已無法形容未來半導(dǎo)體科技的核心，他認為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)該要采用新制度，衡量科技新進展，預(yù)測科技進步的方式。

他表示，7納米晶圓制程去年開始量產(chǎn)，5納米制程相關(guān)生態(tài)圈已準備就緒，未來將有3納米制程，隨著晶圓制程節(jié)點進步，未來也有可能發(fā)展2納米甚至是1納米。

黃漢森指出，摩爾定律還是活躍存在，隨著元件密度越高，成本效益越好，不過若要預(yù)測下一個世代半導(dǎo)體科技發(fā)展，可能要提出新的方式。

展望未來30年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)指標，黃漢森表示，新的節(jié)點出現(xiàn)將帶來益處，透過半導(dǎo)體創(chuàng)新達到目的地，他預(yù)期未來30年新指標，可能是存儲器、邏輯元件和感測元件整合，帶動電晶體效能和存儲器進展，系統(tǒng)高度整合，透過新的節(jié)點獲益。

摩爾定律（Moore’s law）是指積體電路上可容納的電晶體數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也提升一倍，近年，由于電晶體尺寸縮小速度趨緩，業(yè)界對于摩爾定律是否已到盡頭的爭論不斷。

臺灣國際半導(dǎo)體展（SEMICON Taiwan）探討后摩爾定律極限，對于外界對于現(xiàn)今科技疑慮，臺積電副總黃漢森指出，未來摩爾定律仍存在，未來30年透過新節(jié)點出現(xiàn)而從中獲益更多，半導(dǎo)體創(chuàng)新核心將聚焦于邏輯與存儲結(jié)合、系統(tǒng)之間的連結(jié)、電晶體密度與效能提升。

黃漢森表示，臺積電5納米有最好的性能、最高得電晶體密度，并大量使用EUV（極紫外光），不僅生態(tài)圈已準備就緒準備量產(chǎn)，在未來還會有3、2納米推出。然而隨著節(jié)點不斷進步，未來先進制程納米節(jié)點到哪里會停下，外界對現(xiàn)今科技產(chǎn)生疑慮，他表示未來摩爾定律依舊存在，不僅在電晶體，在DRAM及NAND也有一樣的曲線。

摩爾定律在每一個世代都有一甜蜜點，成本及數(shù)量達到最完美境界，因此，隨著元件密度越來越高，成本效益就越好，當時摩爾提出理論時，并沒有明確目標可達到，直到1993年摩爾提出微縮方式，體積縮小又同時提升性能，而微縮方式是每個科技世代重要節(jié)點。

相信未來30年半導(dǎo)體將有許多創(chuàng)新，有些是現(xiàn)在無法預(yù)見，單位元密度將是重要特質(zhì)，不僅可降低成本，并可以增加效能，當電晶體數(shù)量及密度更高時，可以建立多核心芯片及加速器，讓深度學習效能更好。

當初從250微米一路微縮下來，每個世代微縮0.7倍，非常規(guī)律，閘極與節(jié)點數(shù)之間關(guān)系，大約在0.35微米時候，已經(jīng)不再具有絕對關(guān)連，現(xiàn)在微縮比例已經(jīng)當初不一樣，最后節(jié)點計算約略為98，而目前節(jié)點僅成為一種行銷手法，跟科技本身特性已不太有關(guān)連。

電晶體微縮不僅是節(jié)點概念，電晶體密度提升是很多創(chuàng)新整合而成，他舉例：NAND未來趨勢上，單位元密度會不斷增加，不單純是微縮，更有密度提升，透過多層單元方式，從2D到3D讓趨勢可延續(xù)下去。

臺積電董事長劉德音表示，對于半導(dǎo)體的下個60年，要首先要跟臺灣的年輕人說，回顧20年前的新科技，無論是智慧型手機、大數(shù)據(jù)等，都對我們現(xiàn)在的造成很大影響，改變很多生活型態(tài)，而推動這些新科技不斷往前發(fā)展的就是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。未來，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，改變更會在我們生活周遭不斷出現(xiàn)。

劉德音表示，雖然半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)過了60年的發(fā)展，但未來的60年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍舊將當樂觀，而摩爾定律至今也還活的好好的就可以證實。

在這樣的情況下，臺積電的7納米已經(jīng)進入第2年量產(chǎn)，至今臺積電也已生產(chǎn)了超過100萬片的晶圓。而7納米的發(fā)展跟也與以往半導(dǎo)體制程有所不同，7納米可以提供全球創(chuàng)新者使用，并讓他們使用全球最新的技術(shù)，進行技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)。

至于，在5納米方面，臺積電也準備好，目前已經(jīng)由設(shè)計轉(zhuǎn)往試產(chǎn)的途中，預(yù)計2020年將是大量生產(chǎn)的1年。劉德音還強調(diào)，而除了7納米與5納米之外，目前臺積電的研發(fā)重心在3納米制程上，目前的進展也令人滿意，甚至2納米也持續(xù)進行開發(fā)中。

因此，每周都可以看到新的創(chuàng)意、令人振奮。而事實上，未來的大量運算需求，在5G在或甚至6G時代都無法滿足。這也必須透過而半導(dǎo)體不僅是做到制成微縮，而是就由云端設(shè)計及跟客戶一起做技術(shù)，強化其運算能。這預(yù)計將會使得未來如果每一個人口袋里都有一臺量子電腦，對此臺積電也不會缺席。