这几座先进12英寸晶圆厂迈入新阶段！

全球半导体观察2024-11-28

晶圆代工领域再现两大消息，台积电高雄的2纳米新厂于11月26日正式举行设备进机典礼，这是台积电在中国台湾高雄的首座12英寸晶圆厂，显示台积电正式从建厂转到生产阶段；另外昨日，英特尔宣布与美国商务部达成协议，美国商务部将为英特尔在亚利桑那州、新墨西哥州、俄亥俄州和俄勒冈州四地的12英寸晶圆厂和先进封装等项目提供高达78.6亿美元的直接资助。据悉，俄亥俄州主要专攻先进制程。AI浪潮席卷全球，随着高性能...

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technology）和扩展技术。台积电：先进制程稳步推进，成熟制程营收占比不断减少据中国台媒消息，台积电高雄2纳米新厂正式设备进机对于台积电意义重大，首先这是台积电在中国台湾高雄的首座12英寸晶圆厂，该厂开始进驻机台，显示台积电正式从建厂转到生产阶段，这将为台积电2025年量产做好准备。并且该厂比原计划的2025年第3季早了半年进机；另外则是高雄厂量产后，将与新竹宝山2纳米厂南北大串联，生产全球技术最先进的芯片，行业预料苹果、超威等大厂都将成为其首批客户。据悉，台积电在高雄的首座12英寸晶圆厂原定以成熟制程切入。AI浪潮带动高性能计算、高端存储等芯片制造需求上升，2023年8月台积电董事会拍板该厂朝着2纳米制程扩充发展。目前台积电在中国台湾的先进制程版图布局已全面开启，由宝山第一厂领头，该厂已在今年4月设备进机，今年6月已使用英伟达的cuLitho平台结合AI加速风险试产流程，后续台积电宝山第二厂也将维持进度。台积电对2纳米及更先进制程接单充满信心，董事长魏哲家近日在三季度的业绩说明会中表示，高速运算（HPC）加速往小芯片（Chiplet）设计，但这样并不会影响客户对2纳米采用状况，反而询问客户有愈来愈多的趋势，目前对2纳米需求比3纳米还高，预计产能也会更多。从台积电的财报数据看，今年三季度台积电7nm及以下的先进制程，占到台积电晶圆制造总收入的69%，占绝对核心地位。实际上目前台积电几乎垄断了全球的先进制程产能，相比之下，成熟制程在其公司营收中占比开始有越来越低的趋势。纵观台积电的先进制程厂房布局，除上述的高雄2纳米新厂、新竹宝山的一厂、二厂外，美国亚利桑那州的一厂已于今年9月进行了首次试产，生产出了第一批N4 4nm工艺晶圆。另外美国亚利桑那州二厂将采用3nm制程，规划月产能2.5万片，预计2028年两厂合计月产能达6万片；三厂将采用2nm或更先进制程，预计在2030年前完成。台积电表示先进工艺的开发正按上述路线图推进，未来几年基本保持不变。按照规划，明年末台积电将开始大规模量产N2工艺，A16（1.6nm级）工艺则预计在2026年末投产。A16工艺还将结合台积电的超级电轨架构，即背部供电技术。这可以释放出更多的布局空间，提升逻辑密度和效能，适用于具有复杂信号及密集供电网络的高性能计算产品。三星：持续突破先进制程良率，最新工艺节点持续升级近年来，三星在芯片代工领域面临着一些挑战，主要是项目延期和先进制程工艺开发良率问题。公开资料显示，三星的3纳米工艺技术首次采用了GAA（Gate-All-Around）全环绕栅极晶体管技术，这项技术旨在提高芯片的性能和能效。三星的3纳米工艺分为两个版本：第一代的3GAE和第二代的3GAP。行业人士透露，三星目前初代3GAE工艺的良品率仅在50-60%之间，还无法满足大规模量产的要求。第二代的3GAP工艺良品率仅为20%，还正在加速突破中。项目进度方面，公开资料显示，三星的大部分前沿技术都位于韩国和美国两地。韩国方面，器兴的S1-lines主要量产量产65纳米至8纳米低功耗芯片，华城的S3-lines则主要生产10纳米至2纳米产品，行业消息显示，目前该厂正在持续引进各种设备，预定2025年第一季底安装好一条月产7,000片晶圆的2纳米产线；行业人士透露，三星计划未来平泽2厂S5安装一条1.4纳米产线，月产能约2000~3000片。此外，三星美国泰勒（Taylor）晶圆厂原定年底启用，但据传安装设备时间表已延到2026年后。产业链透露延期时间主要出在产品良率攻关上。但值得关注的是，今年年中该公司也公布了最新的工艺技术路线图，包括两个新的工艺节点—SF2Z和SF4U，并且将为其代工客户提供全面的“一站式”人工智能解决方案。据了解，三星此次发布的最新2nm工艺节点SF2Z采用了优化的背面供电网络(BSPDN)技术，将电源轨置于晶圆背面，以降低供电电路对互联信号电路的干扰。该技术预计将于2027年实现量产。此次三星发布的另一个工艺节点SF4U是一种4nm变体，通过结合光学缩小来提供PPA改进，计划于2025年实现量产。三星透露其SF1.4（1.4纳米）准备工作目前进展顺利，有望在2027年达成性能和良率目标并实现量产。从其技术路线图也可以看出，三星跳过了18/16埃的节点。在三星披露的消息中，我们还需要关注到芯片制程演进中的一大技术亮点。三星晶圆代工业务发展副总裁Taejoong Song展示了一张路线图（如下图），该图展示出了逻辑层堆叠在基板上的配置，结合了一个2nm（SF2）的芯片位于一个4nm（SF4X）的芯片上方，两者都安装在另一个基板的顶部。业界人士解读，这种先进封装方式实际上就是目前所说的3.5D或5.5D概念。现在大火的HBM技术，是业界目前唯一公开的具备3D+2.5D的先进封装技术。在这个基础上我们去理解3.5D或5.5D概念，即3D+2.5D，是一个3D-IC在2.5D封装上。Song表示，晶圆代工厂将于2027年开始在SF2P上方堆叠SF1.4。这种方法特别吸引人之处在于其热耗散的可能性。由于逻辑层与其他功能分离，热量可以通过基板或五个暴露的侧面之一从堆叠的芯片中导出。英特尔：半导体巨头今年末有望实现逆风翻盘？英特尔曾经一直是制程技术的引领者，不断推动着半导体芯片制造工艺的进步。但近年来，台积电、三星在制程技术上的赶超使其渐渐吃力，并且该公司在代工领域的重开也面临着诸多挑战，财报数据的接连下滑以及多国晶圆代工版图投资遇阻使其受困。与此同时，随着人工智能、大数据、云计算等新兴市场的崛起，传统PC市场的需求持续下滑进一步加剧了英特尔的资金压力。近段时间，业界更是传出“高通计划收购英特尔”的消息。英特尔能否逆风翻盘，成为科技行业的领军企业，仍然是一个未知数。近几个月，停留在英特尔头上的阴霾有驱散的迹象。首先就是该公司的资金压力问题有望得到缓解。11月26日，英特尔宣布与美国商务部达成协议，美国商务部将为英特尔在亚利桑那州、新墨西哥州、俄亥俄州和俄勒冈州四地的12英寸晶圆厂制造和先进封装等项目提供高达78.6亿美元的直接资助。另外，据彭博社近日最新报道，美投资公司阿波罗全球管理（APO）计划要向英特尔投资高达50亿美金的股权投资。早在今年6月，在APO牵头下，英特尔用晶圆厂Fab 34的49%合资企业股权，换到了多达110亿美元的融资。据悉，英特尔位于爱尔兰莱克斯利普的Fab 34是英特尔先进大批量生产（HVM）设施，专为采用Intel 4和Intel 3工艺技术的晶圆而设计。英特尔也在通过削减/暂缓工厂投资项目方式以度过当前的资金危机。目前英特尔宣布暂停在德国和波兰的工厂建设计划，推迟时间将视市场需求而定。同时，公司将缩减在马来西亚的工厂规模。总体来看，英特尔将全面推进在美国的建厂计划。最为关键的是英特尔的制程工艺研发进度。在英特尔去年发布的路线图中，该公司已经完成了向Intel 7（即10nm）和Intel 4（即7nm）的过渡，据悉，Intel 4是英特尔第一个使用极紫外光刻（EUV）的制程节点。与Intel 7相比，Intel 4的高性能逻辑库面积缩放提高了一倍。英特尔表示，Intel 4的面积缩放能力是Intel 7的两倍。到目前为止，Intel 4看起来很成功。今年6月，英特尔官宣按计划将其Intel 3制程投入大规模生产，主要面向数据中心使用。这是英特尔IDM 2.0战略中的第三个工艺节点，也是英特尔对外开放代工的第一个节点。据英特尔最新官方数据显示，Intel 3相比于Intel 4逻辑缩微缩小了约10％(可以理解为晶体管尺寸)，每瓦性能则提升了17％。综合产业链各方消息，我们可以理解为Intel 3相当于业界目前的3nm制程。在Intel 7、Intel 4以及Intel 3以后，Intel将迈入半导体的“埃米时代”，推出20A和18A。按照原计划，Intel 20A首发应用于Arrow Lake消费级处理器，2024年下半年量产发布。Intel 18A则是Intel 20A的升级版，将在2025年用于代号Clearwater Forest的服务器处理器，以及代号Panther Lake的消费级处理器，并向代工客户大规模开放。再往后，就是Intel 14A。今年9月上旬，英特尔宣布，18A工艺(等效于1.8nm)进展顺利且超过预期，Arrow Lake处理器20A工艺(等效于2nm)版本因此取消，改为外部代工（应该是台积电）。Intel CEO帕特·基辛格表示，18A工艺现阶段的缺陷密度(D0)已经低于0.4，非常健康。据悉，18A的投产时间约落到明年下半年。值得注意的是，Intel 18A工艺是在20A的基础上打造的，后者第一次使用了RibbonFET全环绕晶体管架构、PowerVia背部供电设计，其宝贵的经验都将直接导入18A工艺节点的首次商用。据悉，PowerVia是一种背面供电技术，信号线和电源线分开优化，理论上能带来更好的电力供应。而在客户群上，今2月，英特尔表示微软已经成为英特尔客户之一。9月下旬，英特尔宣布亚马逊云服务（AWS）成为18A制程的客户，公司将为其定制人工智能（AI）芯片。这一合作不仅为英特尔带来了新的业务机会，也可能增强市场对其代工业务的信心，有望吸引包括苹果、高通、博通甚至AMD等科技巨头的订单。而展望至2027年，英特尔还宣布了18A-P、14A和14A-E这些超先进节点。先进制程前景辽阔，带动晶圆代工格局发生变动先进制程是指28nm以下的制程工艺，这些工艺追求更高的晶体管密度和更低的功耗，主要用于制造高性能的芯片，如CPU、GPU等，主要应用在高性能计算、人工智能、图像处理等领域。在AI浪潮下，先进制程举起大旗，高性能应用全面爆发。近年来，在台积电引领下的全球晶圆代工产业展现出非常强劲增长势头，据据TrendForce集邦咨询最新调查显示，预计晶圆代工市场将于2025年复苏，年增长率为20%，高于2024年的16%。具体来看，高速运算（HPC）领域以及采用5/4/3纳米等尖端技术的旗舰智能手机的持续强劲需求，且预计将保持至2025年，预期在人工智能（AI）应用推升下，不仅提升了对先进制程的需求，还促进了整个行业的产值增长。另外，管消费电子市场的未来展望尚不明朗，但汽车、工业控制等领域的供应链库存调整已自2024年下半年起逐步触底反弹，明年或将出现补库存的小高潮。据TrendForce集邦咨询数据显示，7、6纳米、5、4纳米及3纳米等先进制程将在2025年为全球晶圆代工市场贡献约45%的营收，值得注意的是，上述相关制程都是台积电擅长且领先的技术节点。而台积电以外的其他晶圆代工厂，尽管受到消费端疲软的影响，但在IDM（整合元件制造商）和无晶圆厂客户的健康库存水平、云计算与边缘计算对高性能计算需求的上升，以及相对较低的基数效应共同作用下，预计也将取得接近12%的年增长率，优于去年表现。展望2025年，全球晶圆代工产业需求仍将由AI和HPC应用主导，先进制程与先进封装需求将持续畅旺，成熟制程营收动能则要视2025年下半电子业旺季效应强弱而定。同时，AI和HPC芯片仰赖先进制造技术，将带动台积电、三星与英特尔先进制程推进至1.4纳米世代，3大厂竞争格局将取决于英特尔Intel 18A制程量产情形，以及三星晶圆代工先进制程进展与投资布局策略而定。▶关于我们TrendForce集邦咨询是一家横跨存储、集成电路与半导体、晶圆代工、光电显示、LED、新能源、智能终端、5G与通讯网络、汽车电子和人工智能等领域的全球高科技产业研究机构。公司在行业研究、政府产业发展规划、项目评估与可行性分析、企业咨询与战略规划、品牌营销等方面积累了多年的丰富经验，是政企客户在高科技领域进行产业分析、规划评估、顾问咨询、品牌宣传的优质合作伙伴。上下滑动查看发现“分享”和“赞”了吗，戳我看看吧","kind":"news","is_publish_news":true,"is_publish_highlight":false,"is_publish_live":false,"is_publish_wemedia":null,"editions":null,"column":"","sentiment":"0","news_tag":"","news_rank":0,"symbols":[],"gpt_button":0,"need_auth":false,"code":"91000000","status":"200"},"commentList":[],"isCommentEnd":true,"newsSizeData":{"likeSize":0,"commentSize":0,"repostSize":0,"favoriteSize":0,"likeStatus":false,"favoriteStatus":false},"APP":{"userAgent":"Mozilla/5.0 AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko; compatible; ClaudeBot/1.0; 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