3nm谁最强？台积电良率高达8成

在三星宣布量产3nm GAA工艺半年之后，2022年12月29日，晶圆代工龙头台积电正式在南部科学园区晶圆18 厂新建工程基地举行了3nm(N3)量产暨扩厂典礼，宣布其3nm正式量产。但是台积电并未公布其3nm的良率，仅表示目前其3nm良率与5nm量产同期相当。

根据接受Business Next采访的专门从事半导体的分析师和专家估计，目前台积电的3nm良率可能低至60%至70%，也可能高达75%至80%，这对于刚刚量产的3nm工艺来说是相当不错的。与此同时，金融分析师Dan Nystedt也在推特上表示，台积电目前的3nm良率与5nm良率在其上升初期相似，据媒体报道，其良率可能高达80%。

相比之下，此前的报道显示，三星晶圆代工业务在早期阶段的3nm(3GAE)的良率则只有10%到20%不等，并且没有明显改善。当然，三星的3nm是基于全新的GAA架构，而台积电则依然是基于FinFet技术，相比之下前者难度更高。

消息指出，高通和联发科之所以犹豫要不要采用台积电3nm，原因是成本极高。从10nm工艺开始，台积电的每片晶圆销售价格开始呈指数级增长，台积电在2018年推出7nm工艺时，晶圆价格跃升至近10000美元，2020年5nm晶圆价格突破16000美元。

台积电3nm每片晶圆销售价格超过了20000美元，这个价格还是基准报价。如果厂商的订单量达不到台积电的要求，价格还会大涨，这是高通和联发科犹豫要不要使用台积电3nm的重要原因之一。

您可能会遇到的一个问题是，台积电3nm工艺与三星的3nm工艺相比如何。台积电仍在使用FinFET技术，而三星已经过渡到GAA——他们称之为多桥HNS。

根据计算，在5nm工艺节点，台积电最密集的逻辑单元密度是三星最密集逻辑单元密度的1.30倍。如果您查看图 6 中的台积电密度值，2-2 鳍式单元的密度比 5nm 中的 2-2 个鳍式单元密度高 1.39 倍，而 2-1 单元的密度提高了 1.56 倍。三星有两个版本的3nm，SF3E(3GAE)版本比5nm密度高1.19倍，SF3(3GAP)版本密度比5nm高1.35倍，进一步落后于台积电行业领先的密度。我也相信台积电在3nm上具有更好的性能和稍好的功率，尽管三星可能由于HNS工艺而缩小了功率差距。

细数台积电近年来的全球布局，它在 2015 年宣布到南京设厂、2016 年南京厂正式动工、2018 年举行量产典礼。时隔两年，台积电再度在 2020 年宣布将到美国亚利桑那州新建5nm的12吋先进产能厂房;2021 年又再宣布在日本茨城县筑波市设立 3D IC 材料研发中心，同年 10 月宣布将在熊本设厂。2022 年 12 月台积电在美国亚利桑那州举行移机典礼上，又宣布将美国5nm晶圆厂升级为4nm，同时在美国再建一座3nm晶圆厂。同月底台积电于南科举行 3nm量产暨扩厂典礼。

业内人士也透露，台积电预计在今年宣布其德国建厂计划，其资本支出计划走向无疑将是即将举行法说会中最受关注的项目之一。

刘德音致词时表示，台积电保持技术领先，同时深耕台湾，持续投资并与环境共荣，3nm量产暨扩厂典礼展现台积电在台湾发展先进技术及扩充先进产能的具体作为，与供应链上下游一同成长，培养未来人才，从设计到制造、封装测试、从设备、到材料，为世界释放最具竞争力的先进制程技术、可靠的产能驱动未来科技的创新。

据了解，台积电位于南部科学园区晶圆18 厂为台积电生产5nm及3nm制程技术的超大晶圆厂(GIGAFAB Facilities)。该厂区投资金额总计超过新台币18,600亿元，创造逾23,500个营建工作机会，以及超过11,300 个直接高科技工作机会。台积电除了台湾持续扩建3nm产能，美国第二期建厂亦同步展开。台积电预估3nm制程技术量产第一年收入优于2020年5nm量产时收益，预计3nm制程技术将在量产5年内释放全世界约1.5万亿美元终端产品价值。