半导体先进制程技术竞争激烈,2nm领域成为焦点。 近期,台积电、英特尔、三星等厂商纷纷传来有关2nm及相近制程的重要消息,推动行业迈向新高度。
台积电在2nm制程取得重大突破。据台媒报道,3月31日台积电于高雄楠梓科学园区举行“2纳米扩产典礼”。法人预估2纳米制程将于2025年下半年量产,采用纳米片(Nanosheet)晶体管结构。目前2纳米生产基地规划在竹科宝山与高雄厂区,竹科宝山可扩充四期四个厂,高雄厂区面积可达五期五个厂以上。台积电董事长魏哲家曾表示2纳米需求超3纳米,供应链称设计难度高,量产前已有苹果、AMD、英特尔等众多客户接洽。宝山厂首批产能被苹果包下,高雄厂支援非苹客户群。英特尔争取2纳米今年内投片,客户排队至2027年以后。台积电2纳米采用第一代Nanosheet纳米片技术的环绕栅极晶体管(GAAFET)架构,搭配NanoFlex技术,在效能、功耗和面积上有优化,预计量产时将成业界先进半导体技术。
英特尔1.8nm(18A)技术即将量产 。英特尔首席执行官陈立武表示今年下半年推出主打产品Panther Lake,2026年推出NovaLake。目前处于18A外部客户项目最终设计阶段,预计年中向晶圆厂制造发布。今年晚些时候在亚利桑那州晶圆厂大批量生产18A。英特尔称18A现已用于客户项目,2025年上半年投产。该节点优势明显,与Intel3工艺节点相比,每瓦性能提高15%,芯片密度提高30%;是北美最早可用的2纳米以下先进节点;采用业界首创的PowerVia背面供电技术,可提高密度和单元利用率,降低电阻供电下降;运用RibbonFET环栅(GAA)晶体管技术,实现电流精确控制;HDMIM电容器降低电感功率下降;全面支持行业标准EDA工具和参考流程;有强大的生态系统合作伙伴团队。此外,英特尔还准备了性能增强型18A-P制造技术。
三星2nm在艰难中推进。作为最早投入GAA量产的厂商,三星因良率问题在先进工艺中前行艰难。三星晶圆代工负责人表示将专注提高2纳米制造工艺良率。去年7月,三星电子宣布为PreferredNetworks提供2纳米代工工艺和先进的2.5D封装技术Interposer-Cube S(I-CubeS)的交钥匙半导体解决方案,以开发AI加速器。三星称量产业界首个3nm GAA工艺节点后赢得2nm工艺订单,巩固了GAA技术领先地位。目前三星2nmGAA工艺试产的Exynos 2600已达30%良率,可能即将全面晶圆生产,但需将良率扩大到可接受水平,2nmGAA节点至少需70%良率才能接受其他客户订单。天风国际分析师郭明淇曾评论三星2nm工艺可能用于苹果A20SoC。三星通过改进SF3P形成SF2,带来功率、性能和面积(PPA)优势,2026年将推出SF2P,2027年推出SF2Z并增加背面供电。
其他厂商的2nm及相关进展。日本的RaPidus正在北海道千岁市建设2nm晶圆工厂,试产产线计划2025年4月启用,目标2027年量产2nm。Rapidus还与QuestGlobal ServicesPTE签署合作备忘录,为客户提供广泛解决方案。此外,围绕下一代工艺的竞争激烈。台媒称台积电在1.4nm制程推进有重大突破,预定今年在新竹宝山第二厂装设试产线,宝山晶圆20厂的部分厂作为1.4nm生产据点。三星透露1.4nm级节点SF1.4有望2027年问世,Intel将用High-NA EUV光刻机生产14A及其变体,预计2027年或之前推出,新节点性能比前一节点提升15%。