臺(tái)積電投資194億美元用于3nm制程工藝，最快2022年底投產(chǎn)

近日，臺(tái)積電公布了3nm制程工藝計(jì)劃，目前臺(tái)南園區(qū)的3nm晶圓工廠已經(jīng)通過了環(huán)評(píng)初審，臺(tái)積電計(jì)劃投資6000億新臺(tái)幣（約為194億美元），2020年開始建廠，2021年完成設(shè)備安裝，預(yù)計(jì)最快2022年底到2023年初投產(chǎn)，3nm廠完成后預(yù)計(jì)雇用員工達(dá)四千人。

臺(tái)積電的7nm工藝今年已經(jīng)量產(chǎn)了，首發(fā)的7nm芯片是嘉楠耘智的ASIC礦機(jī)芯片，采用該工藝的芯片還有蘋果的A12、海思麒麟980以及AMD、NVIDIA的7nm CPU/GPU芯片。與16nm FF工藝相比，臺(tái)積電的7nm工藝（代號(hào)N7）將提升35%的性能，降低65%的能耗，同時(shí)晶體管密度是之前的三倍。2019年初則會(huì)推出EUV工藝的7nm+（代號(hào)N7+）工藝，晶體管密度再提升20%，功耗降低10%，不過性能沒有變化。

在5nm節(jié)點(diǎn)上，臺(tái)積電將投資250億美元用于發(fā)展5nm工藝，預(yù)計(jì)2019年試產(chǎn)，2020年量產(chǎn)。與初代7nm工藝相比，臺(tái)積電的5nm工藝大概能再降低20%的能耗，晶體管密度再提高1.8倍，至于性能，預(yù)計(jì)性能提升15%，如果使用新設(shè)備的話可能會(huì)提升25%。

在3nm節(jié)點(diǎn)上，臺(tái)積電也公布了相關(guān)計(jì)劃，去年表態(tài)稱投入了數(shù)百名工程師資源進(jìn)行早期研發(fā)，而晶圓工廠也將落戶南科臺(tái)南園區(qū)，占地28公頃，位置緊鄰臺(tái)積電的5nm工廠。目前臺(tái)灣環(huán)保部門已經(jīng)通過了“臺(tái)南科學(xué)園區(qū)二期基地開發(fā)暨原一期基地變更計(jì)畫環(huán)差案”的初審，預(yù)計(jì)在2020年交地給臺(tái)積電建設(shè)工廠。

南科管理局長(zhǎng)林威呈表示，由于園區(qū)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，為了確保世界先進(jìn)制程的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，提出了“臺(tái)南科學(xué)園區(qū)二期基地開發(fā)暨原一期基地變更計(jì)劃環(huán)差案”，一方面檢討園區(qū)土地使用分區(qū)計(jì)劃，另一方面也是為了引進(jìn)先進(jìn)制程的需求，提出園區(qū)用水量、用電量、污水放流量、土方等的變更。

南科管理局提出報(bào)告，為了滿足臺(tái)積電3nm建廠需要，南科臺(tái)南基地，每日用水量將由25萬噸增至32.5萬噸，用電量則由222萬瓦增至299.5萬瓦；推估此次變更后，溫室氣體排放量一年增加427萬噸。臺(tái)積電一開始就承諾，在市場(chǎng)供給機(jī)制的完善下，3nm廠新增用電量將隨著量產(chǎn)時(shí)程，逐年取得20%用電度數(shù)的再生能源，預(yù)估每年最高可減少約85.41萬噸的二氧化碳當(dāng)量。

3nm技術(shù)可以說已經(jīng)接近半導(dǎo)體工藝的物理極限，而其目前也處于實(shí)驗(yàn)室階段，臺(tái)積電資深處長(zhǎng)莊子壽坦言：“3nm制程技術(shù)難度高，是很大挑戰(zhàn)。”