臺(tái)積電2020年中宣布,，將在美國亞利桑納州斥資120億美元興建5納米制程晶圓廠,，并預(yù)計(jì)2023年正式量產(chǎn),。此外,，三星日前也宣布計(jì)劃斥資100億美元在美國德州奧斯汀興建新晶圓廠,，新晶圓廠打算以3納米制程切入,，力壓臺(tái)積電亞利桑納州5納米廠,。市場(chǎng)人士分析,，三星舉動(dòng)使3納米制程的戰(zhàn)爭(zhēng)日趨激烈,。對(duì)三星來勢(shì)洶洶，臺(tái)積電似乎胸有成竹,，有機(jī)會(huì)能在3納米制程的競(jìng)賽中立于不敗之地,。
市場(chǎng)人士指出，雖然在5納米制程方面,，三星已經(jīng)趕上了臺(tái)積電的腳步,，于2020年正式量產(chǎn)。但在3納米制程上,，三星似乎還是落后于臺(tái)積電,。因?yàn)橄嚓P(guān)報(bào)導(dǎo)指出，臺(tái)積電已經(jīng)為其3納米制程的晶圓廠方面投資了200億美元,。所以,，為了縮短差距，三星正加緊3納米制程的研發(fā),。
不過,，由于3納米制程技術(shù)難度極大，如果三星美國工廠計(jì)劃生產(chǎn)3納米制程芯片,，依照正常進(jìn)度,，目前還處于初步計(jì)劃階段的德州奧斯汀的晶圓工廠，在2023年前還難以正式量產(chǎn),。相較于臺(tái)積電的3納米制程將于2021年進(jìn)行試產(chǎn),，2022年量產(chǎn)，這對(duì)于力求趕超臺(tái)積電的三星來說,，壓力依然不小,。所以，預(yù)計(jì)三星要量產(chǎn)3納米制程,，則仍將會(huì)以韓國境內(nèi)的旗下晶圓廠為優(yōu)先,。
以晶圓廠建置方面來說，臺(tái)積電董事長劉德音曾經(jīng)表示，3納米制程技術(shù),，于南科廠的累計(jì)投資將超過新臺(tái)幣2萬億元,，目標(biāo)是3納米制程在2022年量產(chǎn)時(shí)，單月產(chǎn)能5.5萬片起,，2023年,，則是達(dá)到10.5萬片。
目前臺(tái)積電在南科有3座晶圓廠,，分別是晶圓14廠,、晶圓18廠和晶圓6廠。其中,，前兩座是12英寸晶圓廠,，后一座是8英寸晶圓廠。晶圓18廠是5納米制程的主要生產(chǎn)基地,。而除了5納米制程之外,，臺(tái)積電3納米制程的晶圓廠，也建在南科內(nèi),。2020年11月,，臺(tái)積電舉行了南科晶圓18廠3納米制程廠新建工程上梁典禮。
至于,，在三星方面,，2020年初有外媒報(bào)導(dǎo)稱，三星已開始在其新建的V1晶圓廠中進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),，成為業(yè)界首批采用極紫外光曝光設(shè)備（EUV）的6納米和7納米制程技術(shù)生產(chǎn)線,，而且該工廠還被認(rèn)為是三星接下來3納米制程生產(chǎn)的主要基地。而三星V1晶圓廠位于韓國華城,、毗鄰S3工廠,。三星于2018年2月開始建造V1晶圓廠，并于2019年下半年開始芯片的測(cè)試生產(chǎn),。目前,，該公司還在擴(kuò)大V1晶圓廠的產(chǎn)能規(guī)模，也在緊鑼密鼓地為3納米制程的量產(chǎn)積極做準(zhǔn)備,。
除了晶圓廠的建置,，設(shè)備的采購也是先進(jìn)制程競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。而為了如期量產(chǎn)3納米制程,，臺(tái)積電一直在加大投資力道,，2021年全年投資預(yù)估達(dá)到了280億美元，預(yù)計(jì)超過150億美元會(huì)用于3納米制程,。其中,，很大一部分都要用于購買半導(dǎo)體設(shè)備，其中主要的采購廠商包括了ASML、KLA,、應(yīng)用材料等,，他們供應(yīng)的曝光機(jī)、蝕刻機(jī)等都是制造3納米制程的重要設(shè)備,。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球排名前5的半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商在臺(tái)積電采購中占比達(dá)75%,。其中,，ASML占比1/3，是第一大設(shè)備供應(yīng)商,。據(jù)統(tǒng)計(jì),，2019年臺(tái)積電設(shè)備采購中，ASML曝光機(jī)等設(shè)備金額約為34億美元,，占臺(tái)積電總采購額的33%,，其次是應(yīng)用材料，采購額約為17億美元,，占比16%,，TEL的12億美元?jiǎng)t是占11%，Lam Research為10億美元,，占臺(tái)積電采購額的9%,，KLA則是占4%。
對(duì)于3納米制程這樣尖端的制程技術(shù)來說,，曝光機(jī)顯得尤為重要,，而能提供EUV設(shè)備的目前只有ASML一家。因此對(duì)臺(tái)積電和三星的重要性也愈加突出,，雙方都在盡可能地從ASML中多獲得一些最先進(jìn)EUV設(shè)備,。
不久前ASML執(zhí)行長Peter Wennink在財(cái)報(bào)會(huì)議上指出，5納米制程采用的EUV光罩層數(shù)將超過10層,，3納米制程采用的EUV光罩層數(shù)會(huì)超過20層,。因此，隨著制程微縮,，EUV光罩層數(shù)會(huì)明顯增加,，并取代深紫外光（DUV）多重曝光制程。
日前ASML公布2020全年財(cái)報(bào),。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,，2020年累計(jì)運(yùn)交258臺(tái)曝光機(jī)，其中EUV曝光機(jī)31臺(tái),。顯然的,，臺(tái)積電和三星訂購了ASML大部分EUV曝光機(jī)。
在先進(jìn)制程中，還有一項(xiàng)不得不提的重點(diǎn),，那就是封測(cè)技術(shù)的發(fā)展,。近來，臺(tái)積電一直在布局先進(jìn)封測(cè)廠,。目前旗下有4座先進(jìn)封測(cè)廠,，分別是先進(jìn)封測(cè)1廠、先進(jìn)封測(cè)2廠,、先進(jìn)封測(cè)3廠和先進(jìn)封測(cè)5廠,，它們位于竹科、中科,、南科,、龍?zhí)兜鹊兀缋踔衲蟿t是預(yù)計(jì)投資新臺(tái)幣3,000億元,，開始興建第5座先進(jìn)封測(cè)廠,。
市場(chǎng)人士預(yù)估，目前臺(tái)積電7納米制程芯片的封測(cè)工作已經(jīng)能夠自給自足,，而5納米制程也在不斷擴(kuò)充之中,，未來針對(duì)3納米制程的封測(cè)產(chǎn)線也在建設(shè)當(dāng)中。
而除了產(chǎn)能之外,，在技術(shù)方面,，為了滿足5納米及更先進(jìn)制程的需求，臺(tái)積電也已建立了整合扇出型（InFO）及CoWoS等封測(cè)產(chǎn)能來支援,，并完成了3D IC封裝技術(shù)研發(fā),。這其中包括晶圓堆疊晶圓（WoW）及系統(tǒng)整合單芯片（SoIC）等技術(shù)，預(yù)計(jì)竹南廠將以3D IC封裝及測(cè)試產(chǎn)能為主,，計(jì)劃2021年進(jìn)行量產(chǎn),。
最后，在成敗關(guān)鍵的客戶方面,，根據(jù)日前媒體報(bào)導(dǎo),，由于芯片制程技術(shù)的領(lǐng)先，目前已經(jīng)有許多客戶正在排隊(duì)等待臺(tái)積電的產(chǎn)能供應(yīng),，已知的有包括英偉達(dá)和高通正在洽談臺(tái)積電3納米制程技術(shù)的產(chǎn)能,。
而為了因應(yīng)市場(chǎng)的需求，有消息指出,，臺(tái)積電共為3納米制程準(zhǔn)備了4波產(chǎn)能,，首波產(chǎn)能將大部分會(huì)留給多年的大客戶蘋果，之后3波則將被高通,、賽靈思,、英偉達(dá),、AMD等廠商預(yù)訂一空。
因此,，整體來看,，除了蘋果的A17處理器、以及英特爾將外包的CPU訂單之外,，包括AMD,、英偉達(dá)，以及2020年轉(zhuǎn)向擁抱三星5納米的高通等芯片大廠都已經(jīng)預(yù)定了臺(tái)積電3納米制程在2024年之前的產(chǎn)能,。
雖然之前有韓媒報(bào)導(dǎo),，三星的3納米制程也將預(yù)定在2022年量產(chǎn)，時(shí)間點(diǎn)就是要與臺(tái)積電一較高下,。而就目前已進(jìn)入2021年，按照臺(tái)積電的計(jì)劃,，今年就要進(jìn)行3納米制程的風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn),，并在2022年量產(chǎn)的情況下，三星預(yù)計(jì)也將勢(shì)必加快腳步,。
因此,，這兩大晶圓代工廠的3納米制程戰(zhàn)爭(zhēng)幾乎已進(jìn)入倒計(jì)時(shí)的階段，所以在接下來的一年多時(shí)間里,，兩家頂尖廠商預(yù)計(jì)將會(huì)提出更多的消息,，值得進(jìn)一步期待。