臺積電投資194億美元用于3nm制程工藝，最快2022年底投產(chǎn)

近日，臺積電公布了3nm制程工藝計劃，目前臺南園區的3nm晶圓工廠(chǎng)已經(jīng)通過(guò)了環(huán)評初審，臺積電計劃投資6000億新臺幣（約為194億美元），2020年開(kāi)始建廠(chǎng)，2021年完成設備安裝，預計最快2022年底到2023年初投產(chǎn)，3nm廠(chǎng)完成后預計雇用員工達四千人。

臺積電的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礦機芯片，采用該工藝的芯片還有蘋(píng)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，臺積電的7nm工藝（代號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N7+）工藝，晶體管密度再提升20%，功耗降低10%，不過(guò)性能沒(méi)有變化。

在5nm節點(diǎn)上，臺積電將投資250億美元用于發(fā)展5nm工藝，預計2019年試產(chǎn)，2020年量產(chǎn)。與初代7nm工藝相比，臺積電的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，預計性能提升15%，如果使用新設備的話(huà)可能會(huì )提升25%。

在3nm節點(diǎn)上，臺積電也公布了相關(guān)計劃，去年表態(tài)稱(chēng)投入了數百名工程師資源進(jìn)行早期研發(fā)，而晶圓工廠(chǎng)也將落戶(hù)南科臺南園區，占地28公頃，位置緊鄰臺積電的5nm工廠(chǎng)。目前臺灣環(huán)保部門(mén)已經(jīng)通過(guò)了“臺南科學(xué)園區二期基地開(kāi)發(fā)暨原一期基地變更計畫(huà)環(huán)差案”的初審，預計在2020年交地給臺積電建設工廠(chǎng)。

南科管理局長(cháng)林威呈表示，由于園區產(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，提出了“臺南科學(xué)園區二期基地開(kāi)發(fā)暨原一期基地變更計劃環(huán)差案”，一方面檢討園區土地使用分區計劃，另一方面也是為了引進(jìn)先進(jìn)制程的需求，提出園區用水量、用電量、污水放流量、土方等的變更。

南科管理局提出報告，為了滿(mǎn)足臺積電3nm建廠(chǎng)需要，南科臺南基地，每日用水量將由25萬(wàn)噸增至32.5萬(wàn)噸，用電量則由222萬(wàn)瓦增至299.5萬(wàn)瓦；推估此次變更后，溫室氣體排放量一年增加427萬(wàn)噸。臺積電一開(kāi)始就承諾，在市場(chǎng)供給機制的完善下，3nm廠(chǎng)新增用電量將隨著(zhù)量產(chǎn)時(shí)程，逐年取得20%用電度數的再生能源，預估每年最高可減少約85.41萬(wàn)噸的二氧化碳當量。

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