記者 | 彭新1
晶片製程工藝接近物理極限，臺積電下一步要如何走？
8月25日，晶片晶圓代工巨頭臺積電在一場技術論壇上展示了其技術路線、未來遠景以及投資規劃。
臺積電總裁魏哲家表示，7納米近期已達出貨10億顆晶粒的裡程碑，5納米正加速量產，強化版5納米製程預計明年進入量產，4納米則預計2022年量產，兩大先進位程進度均較今年6月股東會公布的量產日程提前。
在先進位程進度方面，臺積電均取得重要進展。魏哲家表示，自2018年4月開始量產7納米製程晶片兩年時間裡，臺積電已達到出貨10億顆7納米製程晶片的裡程碑。5納米製程是臺積電當前最先進的製程技術，已進入量產階段，臺積電計劃努力擴產。
以5納米為基礎，臺積電也進一步拓展4納米製程，4納米在速度、功耗、邏輯密度上，都更加先進，預計2021年第4季試產，目標2022年量產，同樣較日前股東會提到的2023年量產時程提前。
對於更先進的3納米製程。魏哲家稱，這項製程具備創新的微縮特徵，跟上一代速度可以提升15%，功耗可以降低30%，邏輯密度可以增加70%。預計3納米將於2021年進行試產，2022下半年進入量產，繼續維持技術領先。同時，臺積電也正在與客戶密切合作，定義3納米之後下個主要節點的規格進度。
先進位程的領先確立了臺積電在晶片代工行業的絕對優勢並支撐其營收。根據財報，臺積電二季度主要的收入來自7納米產線，佔比達36%，為史上最高位。今年秋季，臺積電的5納米晶片將上市，被部分5G智慧型手機和其他設備所採用。隨著未來3納米實現量產，主要競爭對手英特爾的晶片工藝將至少落後臺積電兩代。
在先進位程所必須的極紫外光(EUV)技術方面，臺積電營業組織資深副總經理秦永沛表示，臺積電EUV光刻機佔全球比重達50%。特殊製程技術方面，2015年佔總產能約38%，今年特殊製程產能將較去年增長10%，將佔總產能比重達54%。
臺積電客戶囊括蘋果、英偉達、高通、博通等主要半導體大廠，為高性能計算、行動裝置、計算機等設備提供晶片。為應對需求高漲，臺積電將繼續投資新建工廠、擴充產能，秦永沛表示，臺積電每年投資100億美元擴充產能；提供的產能居全球第1，並大幅超過第2名公司3倍以上。
具體擴產規劃上，臺積電新竹廠區研發中心已開始興建，預計2021年完工，未來將投入2納米及更先進技術的研發；新竹廠區也預計是2納米的生產基地，目前正在進行取得土地。
魏哲家坦言，未來在晶片製造將面對更嚴峻挑戰。不過他稱，臺積電在前期投資基礎和研發部門努力下，已研發3DIC技術，可同時滿足系統效能、縮小面積、整合不同功能需求，覆蓋晶圓堆棧到先進封裝晶片製造流程。
3DIC即三維晶片，是將多顆晶片進行三維空間垂直整合，以應對半導體製程受制於電子及材料的物理極限。魏哲家表示，臺積電已將多個3DIC技術平臺進行整合，將持續提供業界最完整且最多用途的解決方案，滿足更多創新產品設計。