晶圓代工霸占熱搜榜

本周晶圓代工領(lǐng)域消息不斷：臺積電美國工廠發(fā)生爆炸、歐洲首座工廠動工時間揭曉；EUV光刻機(jī)再次受到關(guān)注，英特爾與臺積電面對ASML新設(shè)備，態(tài)度不一；先進(jìn)制程競爭愈演愈烈，臺積電N3家族進(jìn)度再刷新....

據(jù)央視新聞報道，臺積電美國亞利桑那州北鳳凰城的芯片工廠于當(dāng)?shù)貢r間5月15日下午發(fā)生爆炸，造成一名工人受傷。

臺積電隨后發(fā)布聲明，確認(rèn)該工廠發(fā)生爆炸事故，爆炸原因為進(jìn)場的外包硫酸清運(yùn)槽車異常，一名外包商清運(yùn)司機(jī)查看時發(fā)生意外，爆炸致這名男子受重傷，臺積電表示，救護(hù)車第一時間便將其送往醫(yī)院。據(jù)亞利桑那州建筑行業(yè)委員會消息，這名司機(jī)傷勢過重已經(jīng)死亡。

而對于廠房營運(yùn)情況影響，臺積電稱，此次爆炸并未對其晶圓代工廠設(shè)施造成損害，此事件不影響營運(yùn)或工程進(jìn)行。

據(jù)悉，臺積電在美國亞利桑那州鳳凰城的投資計劃始于2020年，當(dāng)時表示將投資120億美元，建設(shè)先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工廠。2022年12月，該公司宣布計劃在該地區(qū)建設(shè)第二座晶圓廠，將總投資增加至400億美元。

值得注意的是，第二座晶圓廠將生產(chǎn)世界上最先進(jìn)的2nm制程工藝，預(yù)計將于2028年開始生產(chǎn)。2024年4月，臺積電宣布計劃再增加250億美元，使得總投資額達(dá)到650億美元，并在2030年之前在亞利桑那州建設(shè)第三座晶圓代工廠。

臺積電在美國建廠以來長期受困于工人短缺、成本高昂、水資源短缺等問題。亞利桑那州的芯片工廠進(jìn)度也受此影響，進(jìn)度幾度延遲。根據(jù)TSMC 2022年前十大客戶披露，有七家公司總部位于美國，占據(jù)當(dāng)年總收入的約60%，特別是蘋果一家貢獻(xiàn)收入23%。美國芯片廠的推進(jìn)對于臺積電的全球布局十分重要。

此外，據(jù)路透社報道，臺積電設(shè)在德國的歐洲首座工廠計劃在今年第四季度開始動工。臺積電歐洲子公司總經(jīng)理在5月14日在荷蘭舉行的會議上透露，建廠作業(yè)正在按計劃進(jìn)行，將在2024年第四季度開始建設(shè)。

臺積電去年同意與博世、英飛凌和恩智浦三家歐洲芯片企業(yè)合資設(shè)立歐洲半導(dǎo)體制造公司ESMC。臺積電對ESMC持股70%，另外三家企業(yè)各持股10%。

在去年八月的新聞稿中，合作方預(yù)估ESMC整體投資將超過100億歐元。據(jù)悉，ESMC位于德國德累斯頓的首座晶圓廠聚焦車用和工業(yè)用半導(dǎo)體，主要瞄準(zhǔn)28/22nm平面CMOS和16/12nm FinFET這些成熟制程。該晶圓廠建成后產(chǎn)能將達(dá)到每月40000片12英寸晶圓。

據(jù)TrendForce集邦咨詢2023年第4季全球前十大晶圓代工排名來看，臺積電仍占據(jù)大部分市場份額，穩(wěn)坐晶圓代工產(chǎn)業(yè)頭把交椅，其次是三星。而英特爾自重拾晶圓代工業(yè)務(wù)后，奮發(fā)圖強(qiáng)，其IFS（Intel Foundry Service）代工業(yè)務(wù)于去年第三季首次進(jìn)榜前十，但因CPU正處新舊產(chǎn)品世代交替之際、Intel備貨動能不彰等因素，于第四季度遭PSMC及Nexchip擠下前十大排行。

縱觀先進(jìn)制程情況，目前，臺積電、三星、英特爾正走在技術(shù)研發(fā)的前列。當(dāng)前受AI、高性能計算等新興技術(shù)驅(qū)動，晶圓代工產(chǎn)業(yè)先進(jìn)制程重要性愈發(fā)凸顯，其中用到的關(guān)鍵設(shè)備EUV備受關(guān)注。

前段時間，英特爾宣布完成業(yè)界首臺商用高數(shù)值孔徑光刻機(jī)（High NA EUV）組裝，業(yè)界表示十分好奇臺積電的看法。對此，據(jù)中國臺灣媒體引述臺積電業(yè)務(wù)開發(fā)資深副總經(jīng)理張曉強(qiáng)表示，臺積電A16制程不一定要用阿斯麥（ASML）High-NA EUV。

資料顯示，High NA EUV技術(shù)是EUV技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。數(shù)值孔徑（NA）是衡量收集和集中光線能力的指標(biāo)。通過升級將掩膜上的電路圖形反射到硅晶圓上的光學(xué)系統(tǒng)，High NA EUV光刻技術(shù)能夠大幅提高分辨率，從而有助于晶體管的進(jìn)一步微縮。

隨著先進(jìn)制程的進(jìn)一步創(chuàng)新，研發(fā)過程對技術(shù)設(shè)備要求也越苛刻，但張曉強(qiáng)認(rèn)為，雖然對High NA EUV能力印象深刻，但設(shè)備價格過高，因此臺積電目前設(shè)備可再用幾年，即生產(chǎn)A16制程。

據(jù)業(yè)界資料顯示，一般來說，芯片制造商可用舊設(shè)備生產(chǎn)先進(jìn)芯片，前提是生產(chǎn)時需將原始設(shè)計分成多部分。芯片逐漸微縮，英特爾和臺積電將術(shù)語改成「埃米」，A16等于1.6 nm。當(dāng)制造解析度低于2 nm芯片，就需要能精細(xì)印刷電路的設(shè)備。張曉強(qiáng)稱，現(xiàn)有EUV能力支持芯片生產(chǎn)到2026年底，屆時A16制程將根據(jù)目前藍(lán)圖推出。

另外，臺積電近期也分享N3家族的最新進(jìn)度。據(jù)悉，N3E工藝如期進(jìn)入量產(chǎn)，缺陷密度與2020年量產(chǎn)時的N5工藝相當(dāng)。N3P按原訂計劃于下半年投產(chǎn)，跟N3E相比，N3P有望提高性能效率和晶體管密度。

臺積電的N3家族對于臺積電近兩年擴(kuò)大市場份額發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用，據(jù)悉，蘋果、AMD、聯(lián)發(fā)科、高通、Marvell以及許多車用客戶均在排隊爭奪臺積電3nm產(chǎn)能。臺積電近期財報數(shù)據(jù)顯示，3nm自去年三季度開始實現(xiàn)營收，隨后獲利漸趨穩(wěn)定。今年一季度臺積電營收約5926.4億元新臺幣，其中3nm占晶圓收入的9%，5nm占37%，7nm占19%。去年四季度營收約196.24億美元，3nm工藝收入占晶圓總收入的15%，5nm和7nm分別占晶圓總收入的35%和17%。

據(jù)悉，N3家族中最早的產(chǎn)品為N3（又名N3B），其生命周期較短，蘋果是唯一主要客戶。N3E制程為N3B的寬松版本，其取消一些EUV層，也犧牲一些晶體管密度，但有助于降低生產(chǎn)成本，并擴(kuò)大制程窗口（processwindow）和良率。目前N3E將為臺積電廣大客戶采用，包括許多業(yè)界最大芯片設(shè)計公司。對臺積電客戶來說，他們能相對較快地從改進(jìn)制程中獲益。