台积电 5 奈米下半年将强劲成长,3 奈米预计 2022 年量产,并已研发 2 奈米,工研院产科国际所研究总监杨瑞临认为,台积电制程 5 年内将称霸晶圆代工业,3D 封装是新挑战。
全球芯片巨擘英特尔(Intel)7 奈米制程进度延迟,并可能释出委外代工订单;同时,手机芯片厂高通(Qualcomm)也传出 5 奈米处理器可能自三星(Samsung)转由台积电代工生产,让台积电制程领先地位成为市场近期关注焦点。
台积电继 7 奈米制程于 2018 年领先量产,并在强效版 7 奈米制程抢先导入极紫外光(EUV)微影技术,5 奈米制程在今年持续领先量产,下半年将强劲成长,贡献全年约 8% 业绩。
台积电 3 奈米制程技术开发顺利,将沿用鳍式场效晶体管(FinFET)技术,预计 2022 年下半年量产,台积电有信心 3 奈米制程届时仍将是半导体业界最先进的技术。
为确保制程技术持续领先,台积电 2019 年已领先半导体产业研发 2 奈米制程技术,台积电目前尚未宣布量产时间,不过,依台积电每 2 年推进一个世代制程技术推算,2 奈米可望于 2024 年量产。
杨瑞临分析,尽管台积电 2 奈米制程将自过去的 FinFET 技术,改采环绕闸极(GAA)技术,台积电 2 奈米制程仍可望维持领先地位,以目前情况看来,台积电制程技术将再称霸晶圆代工业至少 5 年。
只是制程微缩技术即将面临物理瓶颈,且价格成本越来越高,杨瑞临说,3D 堆叠先进封装技术将更趋重要,相关设备与材料问题都有待解决,这也是台积电的新挑战。
杨瑞临表示,台积电在先进封装领域着墨多时,自 2016 年推出 InFO 封装技术后,至 2019 年已发展至第 5 代整合型扇出层叠封装技术(InFO-PoP)及第 2 代整合型扇出暨基板封装技术(InFO_oS),并开发第 5 代 CoWoS。
此外,台积电开发系统整合芯片 SoIC,以铜到铜结合结构,搭配硅导孔(TSV)实现 3D IC 技术,将提供延续摩尔定律的机会。
杨瑞临认为,台积电在先进封装领域仍将领先对手三星。外资并预期,先进封装将是台积电筑起更高的技术与成本门槛,拉大与竞争对手差距的关键。
(作者:张建中;首图来源:shutterstock)