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台積電5奈米廠動土、2020年量產

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科技產業資訊室 - May 發表於 2018年1月31日

圖、台積電5奈米廠動土、2020年量產
 
台積電南科晶圓18廠於2018年1月26日舉行動土典禮,董事長張忠謀主持也是他任內最後一次動工興建廠房,期待2年後,也就是2020年台積電將會是全世界首家量產5奈米的廠商,也是台積電的重要里程碑。
 
他表示,5奈米技術的整體投資初估約新台幣7,000億元,其中南科晶圓18廠總投資則在5,000億元。這將代表摩爾定律會繼續前進的承諾,未來五年營收成長5%至10%,同時預計5年內成本回收。
 
張忠謀表示,晶圓18廠對台積電有3層意義:
  • 第一層意義是台積電對外來技術繼續前進的承諾,也是對摩爾定律會繼續前進的承諾。大多數國際半導體公司7、8年前已停止技術進步,目前只有3家技術繼續前進,台積電是其中一家(另兩家是三星及英特爾)。晶圓18廠將在2年後量產5奈米,台積電將會是全世界第一家量產5奈米。
  • 第二層意義是台積電對未來持續成長的承諾。晶圓18廠資本投資要新台幣5000億元,台積電資本回報率(ROI)約15%至20%,5年要賺回5000億元,也就是需達到1.5兆元的營收。台積電未來5年美元營收將逐年成長5%至10%。
  • 第三層意義是台積電深耕台灣的承諾。5奈米將在台南設廠,未來3、4年後3奈米也會在台南設廠,同時3、5奈米都會導入EUV(極紫外光微影技術),將產生聯合綜效。
 
台積電新廠時間表
晶圓18廠是台積電在台灣的第4座超大型12吋晶圓廠:
  • 今日動土18晶圓廠第一期,2019年第1季完工裝機,並於2020年年初進入量產,
  • 第二期也將於2018年第3季動工,預計2020年進入量產,
  • 第三期廠房預計2019年第3季動工,2021年進入量產。
待2020年第一、二、三期廠房皆進入量產時,未來5奈米產能超過100萬片12吋晶圓,並可創造4000個工作機會。目前台積電在南科晶圓6、14廠已有超過1萬名同仁,當晶圓18廠一期、二期、三期都進入量產時,總共會有1.4萬名員工。
 
 
台積電建5奈米新廠主因
雖然台積電為全球晶圓代工業龍頭,但是三星、英特爾等對手緊追在後,台積電不得不持續不斷推進製程技術。再加上,資料中心、人工智慧(AI)、5G、虛擬貨幣挖礦等新興技術發展需要5奈米高效、低功耗、且晶粒大小也大幅縮減等優點,還有使台積電不惜重金搶建5奈米廠主因。
 
隨著製程技術越先進,產能建置成本越高,負擔得起的客戶數量也將隨著減少,未來5奈米業務壓力恐將加劇。不過,台積電並不擔心,認為只要客戶需要的量大就好,且看好未來AI發展需求。
 
據業界人士指出,在相同功率下,5奈米可比7奈米提高約40%至50%效能表現,提供晶片高運算能力,而比起10奈米電晶體省電70%。據稱5奈米電晶體可讓智慧手機等行動裝置電池使用時間持續長達2至3天。
 
台積電在7奈米與7奈米plus製程上分別採用浸潤式微影與EUV,製程演進是按部就班將良率調好,再將EUV全面導入5奈米,7奈米可說具承先啟後劃時代意義,而5奈米則是先進製程極致工藝最佳表現,尤其因應高速運算(HPC)應用逐漸擴大,可提高人工智慧、超級電腦或虛擬實境整體效能表現。2020年正式量產,16、10、7奈米客戶可快速導入,拉大與競爭對手領先差距。
 
雖然去年(2017)底消息傳出三星、格羅方德與IBM合作發布5奈米技術,但量產時間未詳細說明,加上三星在製程跳躍式發展,未來量產後,良率仍是一大問題。


根據韓媒報導,積極搶攻晶圓代工市場的南韓三星,近來也切入高速運算領域想分一杯羹,已接獲1家中國大陸比特幣挖礦硬體公司訂單,以及接獲俄羅斯比特幣挖礦硬體公司Baikai的ASIC訂單,將以14奈米生產,並自本月(2018.1)開始生產挖礦用的客製化晶片(ASIC)。
 
結語
由於,台積電看準高效運算市場需求,加深台積電對先進技術投資的信心。期待未來半導體也將帶動台灣相關產業的新動能。(1190字;圖1)


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