全球2nm晶圓廠建設(shè)加速！

AI強(qiáng)勢(shì)推動(dòng)之下，先進(jìn)制程芯片重要性日益凸顯。當(dāng)前3nm工藝為業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的制程技術(shù)，與此同時(shí)臺(tái)積電、三星、英特爾、Rapidus等廠商積極推動(dòng)2nm晶圓廠建設(shè)，臺(tái)積電、三星此前曾規(guī)劃2nm芯片將于2025年量產(chǎn)，Rapidus則計(jì)劃2nm芯片將于2025年開(kāi)始試產(chǎn)。

隨著這一時(shí)間逐漸臨近，全球2nm晶圓廠建設(shè)加速進(jìn)行中。

2nm晶圓廠最快年內(nèi)建成？

近期，國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）對(duì)外表示，預(yù)計(jì)臺(tái)積電與英特爾兩家大廠有望今年年底之前建成2nm晶圓廠。

其中英特爾有望率先實(shí)現(xiàn)2nm芯片商用，英特爾PC CPU Arrow Lake產(chǎn)品將采用2nm制程工藝節(jié)點(diǎn)，臺(tái)積電2nm工藝將有望應(yīng)用于蘋果iPhone AP芯片中，后續(xù)臺(tái)積電2nm產(chǎn)能將大幅上升。

另?yè)?jù)臺(tái)媒報(bào)道，臺(tái)積電2nm制程設(shè)備安裝加速，臺(tái)積電新竹寶山Fab20 P1廠計(jì)劃于今年4月進(jìn)行設(shè)備安裝工程，有望于下半年開(kāi)始試產(chǎn)，2025年二季度小量生產(chǎn)。

英特爾方面，去年年底ASML已將全球首臺(tái)高數(shù)值孔徑 High NA EUV EXE:5200交付給了英特爾，助力后者生產(chǎn)2nm芯片。隨后英特爾開(kāi)啟了光刻機(jī)調(diào)試工作，并且進(jìn)展順利。

今年2月英特爾和ASML技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)聯(lián)合宣布已打開(kāi)EXE:5000光刻機(jī)的光源，并使光線到達(dá)抗蝕劑。業(yè)界表示，這是光刻機(jī)正式投入使用前的一項(xiàng)重要準(zhǔn)備工作，代表光刻機(jī)的光源已經(jīng)正常工作了。此后，英特爾又對(duì)外分享視頻，展示了首臺(tái)High-NA EUV 光刻機(jī)交付過(guò)程，相關(guān)組件通過(guò)空運(yùn)從荷蘭運(yùn)到美國(guó)，相比海運(yùn)進(jìn)一步縮短了交貨時(shí)間。

三星、Rapidus蓄勢(shì)待發(fā)

三星方面，SEMI認(rèn)為該公司今年可能不會(huì)建成2nm晶圓廠。不過(guò)此前三星公布的技術(shù)路線圖顯示，將自2025年起首先于移動(dòng)終端量產(chǎn)2納米制程芯片，隨后在2026年將其用于高性能計(jì)算（HPC）產(chǎn)品，并于2027年擴(kuò)至車用芯片。

至于Rapidus，該公司正在日本北海島千歲市興建2nm芯片工廠，試產(chǎn)產(chǎn)線計(jì)劃在2025年4月啟用、目標(biāo)2027年開(kāi)始進(jìn)行量產(chǎn)。

近期，媒體報(bào)道為了推動(dòng)日本先進(jìn)晶圓廠發(fā)展，多家日本廠商將向Rapidus供應(yīng)產(chǎn)品。其中，日本印刷（DNP）將在2027年于日本上福岡工廠等據(jù)點(diǎn)開(kāi)始量產(chǎn)2納米芯片用光罩，并將供應(yīng)給Rapidus使用。光罩使用于在硅晶圓上形成電路的微影制程，

除DNP外，日廠TOPPAN Holdings也和IBM合作研發(fā)2納米用光罩、目標(biāo)2026年量產(chǎn)，供應(yīng)對(duì)象據(jù)悉也為Rapidus。此外，包括東京應(yīng)化工業(yè)（TOK）、JSR、信越化學(xué)等廠商也有望向Rapidus展開(kāi)供貨。

1nm芯片計(jì)劃曝光！

2nm之后，1nm芯片是晶圓廠的下一個(gè)目標(biāo)。按照廠商規(guī)劃，2027年至2030年，業(yè)界有望看到1nm級(jí)別芯片量產(chǎn)。

臺(tái)積電計(jì)劃在2027年達(dá)到A14節(jié)點(diǎn)（1.4nm），并在2030年達(dá)到A10節(jié)點(diǎn)（1nm）。近期媒體報(bào)道，臺(tái)積電擬在中國(guó)臺(tái)灣中部的嘉義縣太保市科學(xué)園區(qū)設(shè)廠，生產(chǎn)1nm芯片。

三星計(jì)劃2027年底前推出1.4nm制程，據(jù)悉，三星SF1.4（1.4 nm）工藝，納米片（nanosheets）的數(shù)量從3個(gè)增加到4個(gè)，有望明顯改善性能和功耗。

英特爾代工最新路線圖顯示，Intel 14A（1.4nm級(jí)）節(jié)點(diǎn)將于2026年投入生產(chǎn)，Intel 10A（1nm級(jí)）將于2027年底開(kāi)始開(kāi)發(fā)或生產(chǎn)。

結(jié)語(yǔ)

TrendForce集邦咨詢表示，2023年受供應(yīng)鏈庫(kù)存高企、全球經(jīng)濟(jì)疲弱，以及市場(chǎng)復(fù)蘇緩慢影響，晶圓代工產(chǎn)業(yè)處于下行周期，前十大晶圓代工營(yíng)收年減約13.6%，達(dá)1115.4億美元。2024年在AI相關(guān)需求的帶動(dòng)下，營(yíng)收預(yù)估有機(jī)會(huì)年增12%，達(dá)1252.4億美元，而臺(tái)積電受惠于先進(jìn)制程訂單穩(wěn)健，年增率將大幅優(yōu)于產(chǎn)業(yè)平均。

AI浪潮帶動(dòng)下，晶圓代工產(chǎn)業(yè)在今年告別下行“陰霾“，恢復(fù)成長(zhǎng)，先進(jìn)制程成為重要推動(dòng)力，因而備受重視。展望未來(lái)，晶圓代工先進(jìn)制程競(jìng)賽仍將持續(xù)，3nm之后，誰(shuí)將主宰2nm、1nm時(shí)代？我們拭目以待。