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2奈米製程競爭 台積電穩步向前或芒刺在背?
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2025年03月03日 星期一

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在半導體製程技術的競賽中,2奈米製程成為各大廠商爭奪的下一個重要里程碑。台積電(TSMC)正在積極研發2奈米製程,於2024年開始試產,並計畫於2025年實現量產。台積電將在2奈米節點引入GAA(環繞柵極)奈米片晶體管技術,這是從傳統的FinFET轉向新一代晶體管架構的重大轉變。台積電也計劃興建2奈米晶圓廠,以滿足未來的生產需求。

台積電在製程技術上一直保持領先,擁有穩定的製造流程和廣泛的客戶基礎。與蘋果、AMD、高通等大客戶的緊密合作,使其在市場上具有強大的影響力。且需面對來自三星和英特爾在GAA技術上的競爭,加速技術研發和量產進度更為重要。

三星電子(Samsung Electronics)三星計劃於2025年開始量產2奈米製程,並在2027年推進至1.4奈米。技術採用MBCFET(多橋通道FET)技術,這是三星對GAA晶體管的獨特實現方式,利用奈米片以垂直方式堆疊,提升性能和能效。三星已於2022年成功量產3奈米GAA製程,為2奈米技術的開發積累了寶貴經驗。率先在3奈米節點引入GAA技術,展示了其在先進製程上的創新能力。除自家產品外,積極爭取高通、NVIDIA等客戶,試圖擴大晶圓代工市場份額。然而三星還需克服在製程良率和產能上的問題。

英特爾(Intel)於2024年推出Intel 20A製程(相當於2奈米),隨後在2025年進入Intel 18A製程。技術上導入RibbonFET(英特爾版的GAA晶體管)和PowerVia(背面供電技術),希望在性能和功耗上實現突破。RibbonFET和PowerVia的結合,有望在晶體管結構和供電方式上帶來革命性變化。另透過晶圓代工服務,試圖重新奪回市場份額,與台積電和三星直接競爭。只是過去面臨製程延遲的問題,市場對其能否按時實現2奈米技術仍存疑問。

三大廠商均從FinFET(鰭式場效應晶體管)轉向GAA架構,以克服縮微製程帶來的物理極限。台積電奈米片GAA,關注奈米片寬度的調節,達到性能與功耗的最佳平衡。三星MBCFET,採用垂直堆疊奈米片,提高通道數量和電流驅動能力。英特爾的RibbonFET,利用細長的“絲帶”狀通道,搭配PowerVia背面供電,減少干擾和寄生效應。

台積電依靠與頂級IC設計公司的長期合作,鞏固市場領導地位。三星一方面為自家產品供應晶片,另一方面積極拓展代工業務。英特爾則開放製造業務,試圖吸引更多客戶,建立新的合作生態。

2奈米製程的技術難度和成本均大幅提升,需要克服新材料、新結構帶來的製造難題。且如何在大規模生產中保持高良率,直接影響市場供應和盈利能力。2奈米製程的競賽,不僅僅是製造技術的較量,更是整個產業鏈的綜合比拼。隨著製程進一步縮微,未來可能引入更多的新材料(如2D材料)、新元件結構(如隧穿場效應晶體管)等。另外包括EDA工具、IP核心、設計方法學需要同步升級,以支持先進製程的設計需求。而各國政府對半導體產業的支持和政策導向,也將對市場格局產生深遠影響。

在這場2奈米製程的競賽中,台積電目前處於領先地位,但競爭對手也在積極追趕。未來的技術突破、製程良率的提升以及市場策略的成功與否,都將影響競爭格局的演變。

關鍵字: 先進製程  晶圓製造  晶圓代工 
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