台積電轉戰1.4nm製程節點玩真的？
作者 : Majeed Ahmad，EDN主編
台積電據傳將直接繞過2nm，其3nm研發團隊將於6月份全面轉戰1.4nm製程研發。台積電轉投至1.4nm製程幾何實際上將從哪些方面著手？
業界兩大晶圓代工競爭對手台積電(TSMC)和三星(Samsung Foundry)之間的製程節點戰又掀起了新波瀾。近來業界盛傳台積電將直接繞過2nm，其3nm研發團隊將於6月份全面轉戰1.4nm製程研發，這可能引發台灣代工大廠和三星之間的另一輪製程節點對決。然而，台積電轉投至1.4nm製程幾何實際上將從哪些方面著手，目前看來尚不明朗。
圖1：台積電多年來一直在奈米製造領域保持領先地位。
荷蘭微影設備巨擘ASML指出：「從元件方面來看，目前的技術創新足以將晶片製程推進到至少1nm節點，包括GAA FE、nanosheet FET、forksheet FET以及complementary FET。」這也意味著摩爾定律可繼續沿用十年甚至更長時間。此外，微影設備的解析度進展(預計每6年左右縮小2倍)和邊緣放置誤差(EPE)對精度的衡量也將進一步推動晶片尺寸微縮。
過去幾年來，這兩家代工廠一直在競相開發10nm以下製造製程。三星先前發佈將在2025年生產2nm製程晶片的計畫，是截至目前為止有關開發最小製程節點的公開新聞發佈。
這家韓國晶圓巨擘目前正忙於在其新的3nm製程節點上大規模量產晶片。三星提前在3奈米製程採用稱為「環繞閘極」(Gate-All-Around；GAA)技術的下一代電晶體結構。GAA製造技術將大量MOS電晶體整合至一個更小的晶片中。三星稱其為多橋通道場效應電晶體(Multi-Bridge Channel Field-Effect Transistor；MBCFET)。
圖2：三星於 2017 年將其晶圓代工業務獨立出來。
在此值得一提的是英特爾(Intel)，該公司在10nm以下製程的晶圓廠競賽中遠遠落後於台積電與三星，排名第三。雖然英特爾目前苦苦掙扎於更小的製程節點，但仍計畫於2024年下半年量產1.8nm晶片，以便迎頭趕上2nm以下的製程節點領域。
同樣值得注意的是，儘管台積電和三星都因為開發出10nm以下製程節點，而被認為是超級晶圓廠競賽的主要競爭對手，但台積電實際佔據更高的市佔率。據市場研究公司TrendForce的統計，2021年第三季，台積電的市佔率達到52.1%，遠超三星的18.3%。
目前台積電的3nm的晶片正準備量產，而2nm的晶片製程已經取得了巨大突破，並在籌備打造2nm廠，預計2024年試產，2025年量產。儘管如此，隨著半導體產業向更小的製程節點轉移，目前仍然存在諸多風險，而台積電的高層們也都相當清楚。
編譯：Bowen Tan
(參考原文：How real is TSMC’s bid for conversion to 1.4-nm process node?，by Majeed Ahmad)
本文原刊登於EDN China網站
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