台積電魏哲家:即將量產3奈米晶片 2025年量產2奈米晶片

產業動態

台積電總裁魏哲家在2022台灣技術論壇上透露,即將量產3奈米晶片,訂下2025年量產2奈米晶片的目標,但也透露一些供應鏈問題,魏哲家表示,在向海外擴張的熱潮中,建新廠的成本越來越高。

台積電3奈米晶片生產技術將很快投產

綜合彭博和日經新聞報導,台積電表示,其超先進的3奈米晶片生產技術將很快投入生產,但通貨膨脹高和供應鏈持續存在難題,正在推高新建晶圓廠的成本。

魏哲家周二(8月30日)在新竹舉行的2022年度技術論壇上敘述台積電面臨的情況,承認即使該公司為全球最大的晶圓代工公司,在推動有史以來最大規模的全球擴張方案時,也面臨設備交付延遲和其他限制等問題。

他也警告說,成本從0.5美元到10美元不等晶片普遍缺貨,正在拖累規模6000 億美元的半導體產業,這種低階晶片持續短缺,正在阻礙供應鏈關鍵環節的生產。

短缺10美元低階晶片,阻礙ASML製造EUV機台

他說,荷蘭的ASML Holding正在努力製造極紫外光刻機系統(EUV,又稱為曝光積),卻受到短缺每顆10美元低階晶片的阻礙。台積電有數十台EUV系統,這些機台對於將更多功能曝光到更小的晶片上至關重要。

「之前汽車製造商告訴我們,他們缺少半導體時,我想,這些人怎麼不理解晶片的重要性?但後來台積電自己的設備供應商遇到交貨問題,並告訴我,這也是由於短缺元件和晶片所造成。」魏哲家指出。

魏哲家表示,在其他地方,一顆50美分的無線電晶片在支撐一輛5萬美元汽車的生產;台積電的產能再也無法滿足傳統工廠對低階晶片的需求,該公司正在建造新廠,這表明即使是成熟製程的晶片未來幾個月成本也可能更高。

南京新建的28奈米晶圓廠將於第4季投產

台積電副總王英郎(Y. L. Wang)指出,中國新建的28奈米晶圓廠將於今年第4季開始投產。台積電從2017年到 2019年平均每一年新建2座晶圓廠,但現在速度已經增加到從2020年到2023年每年至少新建5座晶圓廠,主要是為了緩解前所未有的晶片緊縮。

魏哲家說明,由於汽車製造商為汽車增加更多功能,每年使用的晶片增加15%,造成晶片短缺現象,而智慧手機現在需要的電源管理晶片數量是5年前的2到3倍。

「高效、全球化供應系統的時代已經是過去式,成本正在迅速上升,包括通貨膨脹。」他指出,由於越來越多國家競相在國內建造晶圓廠,也導致生產成本升高。

汽車業一年使用的晶片增加15%

半導體供應鏈極其複雜,需要數百台設備和數千種不同的組件、材料和化學品,才能使晶片生產成為可能。《日經亞洲評論》今年4月首次披露,世界所有先進的晶片設備商最長都延遲18個月才交付設備。

目前,3C電子商品的需求普遍減少,但物流混亂和長期零部件短缺繼續困擾著一些半導體廠商。美國晶片設備商應用材料本月表示,由於難以獲得足夠的晶片來製造其設備,公司積壓的訂單正在增加,而繪圖晶片大廠輝達(nVidia)表示,它在獲得晶片(包括電源轉換器和收發器),來製造更多數據中心產品時遇到了麻煩。

今年年底或明年初,「我們可能會更好地控制供應鏈的限制;話雖如此,我們並沒有提供任何保證。」ASML執行長Peter Wennink 在今年7月份公佈季報後告訴分析師。

短缺低階晶片,EUV機台生產速度緩慢

即使是小小的組件短缺,也會導致供應鏈出現問題。魏哲家說,例如,尖端的極紫外((EUV)光刻機每一台成本超過1億美元(約30.5億元台幣),但只要短缺一顆10美元的晶片,就可能會阻礙EUV的出貨,而且一輛5萬美元的汽車可能無法交付,也是由於短缺50美分的無線電晶片。

「我認為過去全世界都沒有意識到供應鏈管理的重要性,全世界都沒有做好供應鏈管理,包括台積電在內。」魏哲家在周二論壇上坦言。

他說,隨著美國、歐洲和亞洲的政府都在推動晶片供應鏈本土化,供應鏈管理將變得更加重要。

「展望未來,只強調效率,最後可能不總是收到效果。當世界各國政府要將晶片生產本土化時,成本肯定會增加。而且現在還有通貨膨脹的問題。」魏哲家指出。

韓媒:台積電9月將開始量產3奈米晶片

魏哲家還談到未來的晶片製造技術,縮小晶體管的尺寸以更好地適應晶片不是唯一的優先事項。他說,先進的封裝和堆疊技術將在進一步提高性能方面發揮更大的作用。

台積電預計其3D晶片堆疊技術SOIC(集成晶片系統)將於今年投入量產,計劃2026年將SOIC初步產能提高20倍。

韓國《商業時報》近日報導,台積電將從今年9月開始量產3奈米晶片,與台積電預測一致,魏哲家在去年第三季財報法說會上披露關鍵訊息,當時魏哲家表示,台積電將在2021年開始風險生產,並在2022年下半年繼續生產3奈米晶片。

台積電目標2025年量產2奈米晶片

魏哲家周二在技術論壇以「新的世界、新的契機」為題發表演說,他指出,2奈米將於2025年量產,還會是最好的技術,將是密度最小、效能最好的技術。

魏哲家承認,台積電3奈米發展有說不出的困難,現在將要進入生產,有好多客戶踴躍合作,使得工程能力有點不足,正在努力中。

他還強調,台積電絕對不會與客戶競爭。台積電研發人員有2000多人,有能力設計產品,不過台積電絕對沒有自己產品,會與客戶合作,

蘋果和英特爾為台積電3奈米晶片的首批客戶

台積電的競爭對手南韓的三星電子之前宣布,其3奈米晶片技術已在6月投入量產。

奈米的尺寸越小,將更多晶體管擠到晶片上的難度就越大。先進晶片的生產能力與良率被視為衡量晶片製造商技術實力的指標。只有台積電、三星和英特爾有繼續開發先進晶片技術的路線圖。台積電維持之前聲明,2奈米晶片投產將在2025年準備就緒。

《日經亞洲》最先報導,蘋果和英特爾將率先向台積電下單,訂購3奈米晶片。《韓國商業時報》後來也報導,加州的消費電子巨頭蘋果公司將成為台積電3奈米晶片的第一個客戶,鑑於蘋果和台積電多年來戰略合作夥伴關係,這並不意外。