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刘德音：台积３奈米进度超前
04:10 2021/02/19 工商时报 涂志豪
晶圆代工龙头台积电报喜！董事长刘德音近日受邀于2021年国际固态电路会议（ISSCC
2021）开场线上专题演说时指出，台积电3奈米制程依计画推进，甚至比预期还超前了一
些，3奈米及未来主要制程节点将如期推出并进入生产。台积电3奈米制程预计今年下半年
试产，明年下半年进入量产。
刘德音在演说时虽未透露3奈米进度会超前多少，但此一消息仍令市场感到振奋。
刘德音董事长以“释放创新未来（Unleashing the Future of Innovation）”为演说主
题，指出半导体制程微缩脚步并未减缓，摩尔定律仍然有效，台积电3奈米比预期进度超
前，至于2奈米之后的电晶体架构将转向环绕闸极（GAA）的奈米片（nano-sheet）架构，
而极紫外光（EUV）技术可支援到1奈米。
刘德音指出，半导体整合每踏出成功的一步，都需要付出愈来愈多的努力，而半导体技术
刚推出时，虽然只有少数人采用，但是最后成果会是由大众享受，“台积电制程及制造能
力可以让世界上多数人受益”。
台积电2020年推出5奈米制程并进入量产，与7奈米相较，逻辑密度提升1.83倍，运算速度
增加13％，运算功耗下降21％。台积电预计2022年推出3奈米制程，与5奈米相较逻辑密度
提升1.7倍，运算速度提升11％且运算功耗可减少27％。
刘德音也提及EUV微影技术的重要性与日俱增，他指出，EUV虽突破芯片尺寸限制，能使用
较少层数的光罩，但产量仍是问题。相较于过去采用的浸润式微影技术，EUV的功耗明显
提高，为此台积电已在350W雷射光源技术上获得突破，可支援5奈米量产，甚至能支援到
更先进的1奈米制程节点。
台积电基于量产上的考量，5奈米及3奈米仍然采用鳍式场效电晶体（FinFET）架构，但在
材料创新上有所突破，在5奈米制程导入高迁移率通道（HMC）电晶体，将锗（Ge）整合到
电晶体的鳍片（fin）当中，导线也采用新一代的钴及钌等材料来持续挑战技术限制。至
于2奈米之后，台积电将转向采用GAA的奈米片架构，提供比FinFET架构更多的静电控制，
改善芯片整体功耗。
台积电日前宣布将在日本成立研发中心扩展3D IC材料研究，刘德音也提及台积电在新材
料上的技术创新，包括六方氮化硼（hBN）已接近实现量产，与台湾学界团队合作成功以
大面积晶圆尺寸生长单晶氮化硼等。他也指出，系统整合是半导体未来发展方向，
Chiplet（小芯片）是能让技术朝向正确方向发展的关键，而台积电的SoIC先进封装技术
可实现3D芯片堆叠。
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