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[导读]近日,台积电确定要在台中的中科园区建座 100 公顷的工厂,总投资额高达 8000 亿-1 万亿新台币 (约 289 亿~361 亿美元)。这一投资包括未来 2nm 制程的工厂,后续演进的 1nm 制程的厂区也会落在该园

近日,台积电确定要在台中的中科园区建座 100 公顷的工厂,总投资额高达 8000 亿-1 万亿新台币 (约 289 亿~361 亿美元)。这一投资包括未来 2nm 制程的工厂,后续演进的 1nm 制程的厂区也会落在该园区。

业界预计,台积电 2nm 工艺将在在 2024 年试生产,并在 2025 年量产,1nm 工艺将在此之后。另外,1nm 之后,台积电将进入更新世代的“埃米”制程 (埃米是纳米的十分之一),埃米世代制程有意落脚高雄,但台积电并未证实。

台积电的老对手三星和英特尔也没有坐以待毙。

三星掌门人李在镕在美国拜访后不久,三星正式官宣将在美国得克萨斯州建立一座芯片生产基地,耗资 170 亿美元,最快在 2024 年投产。

英特尔此前在制程工艺上稍有落后,在历经高层震荡后最新宣布将在马来西亚投资 300 亿林吉特(约合 71 亿美元)的计划,未来 10 年将在马来西亚建设封测产线,意图重新回到牌桌。从市占率来看,台积电无疑处于上风,但三星和英特尔也开始加码投入,疫情带来的芯片缺货潮被看作是难得一遇的超车机会,当下的扩张只是后续军备竞赛的一次鸣枪。

12月28日新浪科技消息,有国外媒体报道,台积电正在按照原有计划展开2nm工艺的研发和量产,据悉,台积电2nm工厂的建设已经提上日程。

2nm工厂的选址在台中的中科园区,预计2027年实现量产,是新竹园区之后的第二个2nm晶圆厂。

值得一提的是,台积电的动作远比想象中快,该公司不仅在为2nm工艺做打算,连1nm芯片相关事宜也做好了计划。

12月29日快科技消息,有业内人士预计,台中建厂的计划为未来的1nm工艺预留了可能。

如果一切顺利的话,台积电将会在台中建设1nm晶圆厂。

据近日消息称,台积电确定将于台中的中科园区建座100公顷的工厂,总投资额高达289亿~361亿美元,本次投资可能是在为未来运作2nm制程,以及后续1nm制程的厂区做准备。

厂建成后预计每年用电量可以达到75万千瓦,当地一个发电机组每年的发电量是55万千瓦。

也就是说,全年需要差不多1.5台机组保障台积电新工厂的用电需求。而当地目前总共就只有10台发电机组。

2nm:MBCFET

在工艺下降到5nm之前,FinFET(鳍式场效应晶体管)一直是很好的。

当达到原子水平 (3nm是25个硅原子排成一行) 时 ,FinFET开始出现漏电现象,可能不再适用于更进一步的工艺水平。

在2nm工艺上,台积电并没有直接使用三星规划在3nm工艺上使用的GAAFET (环绕栅极场效应晶体管),也就是纳米线(nanowire),而是将其拓展成为MBCFET(多桥通道场效应晶体管),也就是纳米片(nanosheet)。

GAAFET是一个周围都是门的场效应管。根据不同的设计,全面栅极场效应管可以有两个或四个有效栅极。

通过在栅极上施加电压,你可以控制源极和漏极之间的电流,将其从0切换到1,并创建一个处理器的二进制逻辑。

从GAAFET到MBCFET,从nm线到nm片,可以视为从二维到三维的跃进,能够大大改进电路控制,降低漏电率。

2nm采用以环绕闸极(GAA)制程为基础的MBCFET架构,可以解决FinFET因制程微缩产生电流控制漏电的物理极限问题。

1nm:「铋」密武器

今年5月,麻省理工学院(MIT)的孔静教授领导的国际联合攻关团队探索了一个新的方向:使用原子级薄材料铋(Bi)代替硅,有效地将这些2D材料连接到其他芯片元件上。

应该也会落在该园区。此前已有消息显示,台积电2nm工艺将在2024年进行试产,并有望于2025年实现量产,1nm 工艺则排在其后。与此同时,在台积电实现1nm制程工艺之后,其将会进入“埃米”制程时代(埃米是纳米的十分之一)。

但值得注意的是,之前的时候,台积电和三星都说在明年量产3nm工艺芯片,可是现在有消息说,台积电3nm试产失败!IBM说已经研发出了首颗2纳米芯片,那么这个2nm芯片量产要到什么时候了呢?现在最高制程还停留在5nm上,而第一个用上5nm芯片的是iPhone 12系列。

业界预计,台积电 2nm 工艺将在在 2024 年试生产,并在 2025 年量产,1nm 工艺将在此之后。另外,1nm 之后,台积电将进入更新世代的“埃米”制程 (埃米是纳米的十分之一),埃米世代制程有意落脚高雄,但台积电并未证实。

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