為何台積電不擔心華為掉單?劉德音首度談到4奈米製程新進度
為何台積電不擔心華為掉單?劉德音首度談到4奈米製程新進度

相對於終有一天會受到控制的新冠狀病毒(COVID-19,俗稱武漢肺炎),無法被預測下一步的中美貿易戰,才是對全球企業來說最難纏的病毒。

「這齣(中美貿易戰)戲仍還沒演完!」台積電董事長劉德音在今(10)日舉行的股東會上如此形容,即便外在環境為台積電帶來諸多挑戰,但劉德音表示,接下來仍將以技術領先、卓越製造及客戶信任等三大優勢,作為台積電的「 抵抗力 」、帶領台積電克服困難。

台積電 劉德音
劉德音點出台積電的三大優勢,包括技術領先、卓越製造以及客戶信任,其中技術領先是最優先條件,也是讓台積電得以在重重困難之下,從容應付的原因。
圖/ 簡永昌攝影

所以他要大家不需擔心,台積電所擁有的技術在5G、AI趨勢的帶領下,市場上具有優勢。「 當大家都需要你的時候,不管你站在哪邊都會有人需要你 ,」劉德音很有自信地講。因此這是台積電面對中美等大國相抗衡的情況下,找到的自我價值、也是最有效的抵抗力。而支撐台積電擁有抵抗力,莫過於先進製程的技術。

先進製程進度更新:4奈米預計2023年量產

股東會上劉德音將目前先進製程的進度更新,除了已知的5奈米即將於今年Q2量產、3奈米架構確認(FinFET)並預計於2022年進入量產外,今日也首次透露4奈米(N4)的規劃。

4奈米作為5奈米的家族,將會是5奈米、N5P(五奈米加強版)後的推進,預計將於2023年進入量產,相關IC設計架構都能沿用5奈米,對客戶來說在不需要變更設計的情況下亦能獲得效能提升、也更方便,目前已與相關客戶洽談中。

至於2奈米,已有近千位的開發者進行開發,架構是否如3奈米沿用FinFET,又或如外界傳聞因物理限制需轉換如三星採用的GAA架構等,劉德音表示一切尚在規劃、待日後由董事長魏哲家宣布。

先進製程 時程規劃 技術
7奈米 2018年量產 FinFET架構
7奈米加強版(N7+) 2019年量產 FinFET架構+EUV(極紫外光刻)
6奈米 預計2020年底量產 FinFET架構+EUV(極紫外光刻)
5奈米 2020 Q2進入量產 FinFET架構+EUV(極紫外光刻)
5奈米加強版(5nm Plus) 預計2021年量產 FinFET架構+EUV(極紫外光刻)
4奈米 預計2023年量產 FinFET架構+EUV(極紫外光刻)
3奈米 預計2021年試產、2022年量產 FinFET架構+EUV(極紫外光刻)
2奈米 開發中 未定

無畏疫情、華為禁令衝擊,台積電有信心維持成長

縱然外界認為疫情對台積電將帶來衝擊,且美國對華為的禁令也會使台積電面臨產能上可能的缺口,種種的考驗都指向今年資本支出將要下修,但劉德音親上火線說明,除了對於今年度台積電的展望如年初法說會預估一般、優於17%外,資本支出也維持150-160億美元(約新台幣4,500-4,800億元),依舊看準5G、AI所創出大量機會。

華為
美政府對華為禁令生效在即,但台積電仍按兵不動、持續觀察美政府的動態,也認為在5G、AI的需求驅動下,不需下修今年度的資本支出。

劉德音補充說到,目前美國對華為的禁令仍在法規解釋的階段,待60天後,也就是7/14左右,才會進行到提交出口許可的申請步驟;也因此,在7/14前對台積電來說都還在觀察美國的動向。

5G、AI需求在哪,市場就在哪

然而無論禁令生效與否以及執行的確切時間,華為因為被打壓而產生出的市場缺口,包括智慧型手機、5G基地台等,都已有不少該領域的競爭對手虎視眈眈、等著分食這塊大餅。

台積電作為「大家的晶圓產能技術提供者」,因此不管最終結果是誰,只要是衝刺5G、AI領域的業者,都會需要先進製程技術的支援,而台積電正是最佳人選。 短期來看或許會有空缺,但長期而言這個需求肯定存在,且產能也會很快補上。

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面對華為禁令可能失去的市佔率,台積電認為,長遠來看產能缺口依舊會補上。
圖/ shutterstock

也就是這股自信,讓劉德音在今年股東會上不斷強調技術領先的重要性。技術領先是台積電第一優先考量,才能讓台積電在疫情衝擊跟中美貿易戰的夾殺下,能不慌不忙的正面迎戰。「抵抗限制不是台積電能做的,我們能做的就是去找出方法解決困境,」劉德音說。

責任編輯:陳映璇

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突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海
突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海

在後摩爾定律時代,台灣奈微光不僅是開發出一款新晶片,更在於證明了創新不必只沿著摩爾定律持續追求製程極限,採取橫向發展同樣能找到市場著力點,台灣奈微光正運用 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)製程,打造出全球少見、能「嗅聞」世界的感測平台,這場從臺大實驗室技術啟程的冒險,正讓臺灣半導體產業看見另一條通往未來的道路。

跨足大健康與車用,奈微光用矽光子打造感測新藍圖

台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
圖/ 數位時代

正當全球半導體產業競相投入奈米級製程競賽,追求更小、更快的晶片時,台灣奈微光卻選擇了一條截然不同的道路。「我們的核心技術就在於光子 IC 設計。」台灣奈微光董事邱俊榮說明,他們所做的是「光的晶片」,與傳統專注於電子電路的 IC 完全不同。

長久以來,市場上若要製造中長波紅外光的光源,普遍會採用化合物半導體。然而,化合物半導體不僅成本高、良率較低,且在光譜調控上存在不少挑戰,台灣奈微光則突破性地利用 CMOS製程,直接從矽基底打造出中長波紅外光光源,顛覆了以往的作法。

邱俊榮強調,這都要歸功於臺灣半導體 CMOS 製程的高度成熟與優異良率,讓台灣奈微光能在成本上取得絕對競爭力,打破中長波紅外光技術高昂的門檻。「我們是透過 CMOS的半導體製程設備,把晶片延伸到矽光子光源與矽光子感測器。」他指出,「這就是台灣奈微光最核心的差異化。」台灣奈微光的矽光子技術,也催生出最具顛覆性的應用──微量氣體的連續偵測。傳統上,偵測微量氣體多依賴大型設備,或是藉由薄膜與電化學感測器,體積龐大、造價不菲,且難以持續監測,必須等待薄膜變化才能得到數據,台灣奈微光則運用中長波紅外光,透過氣體吸收特定波長時產生的能量變化,實現即時且連續的濃度偵測。

在應用面,台灣奈微光鎖定「大健康」與「汽車」兩大領域:希望未來能將這項技術導入智慧衣等穿戴裝置,持續監控呼吸與體內氣體變化,也可應用於電動車市場,偵測鋰電池異常釋放的氣體,為車輛安全嚴格把關。

挑戰摩爾定律侷限橫向創新,打開感測市場新局

台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
圖/ 數位時代

這項突破性的感測能力,也展現出台灣奈微光對半導體產業發展脈絡的深刻洞察,傳統的半導體產業長期依循摩爾定律,追求單位面積內電晶體數量的極大化,也就是線寬持續縮小、功能不斷堆疊,屬於典型的「縱深式」發展,然而,隨著製程推進至1奈米世代,單台曝光機設備高達4億美元,資本支出急遽膨脹,物理極限與成本效益成為產業面臨的重大挑戰。

台灣奈微光選擇另闢蹊徑,他們將半導體製程的應用「橫向」擴展。邱俊榮指出,即便在傳統 IC 領域中,微米級製程線寬早已鮮少被提及,但在感測器等應用領域依然蘊藏廣大潛力,台灣奈微光正是運用這些「尚未被徹底開發」的微米級製程,結合自家的矽光子技術,開發出光源與感測器晶片,創造全新的應用價值,這意味著,臺灣半導體產業不只在奈米級製程領域具備領先地位,還能進一步將既有資產延伸至更多元的應用場景,而不必一味追逐最先進的製程節點。

「我們不是照著摩爾定律的方向往下挖掘,而是打開另一種可能,只要做一些物理上的調整,就能產生中長波的光源,還能偵測中長波紅外光,甚至在同一顆晶片上就可同時偵測到紫外光。」邱俊榮強調,這正是對半導體生命週期的延伸。他也提到,台灣奈微光的目標並非爭奪市場,而是藉由技術替換,協助既有產品升級、實現價值加值(value-add)。

不過,若要讓這項劃時代的光感測技術真正落地並普及至廣大市場,仍需面對商業化與規模量產的多重挑戰。為了推動晶片功能從單一走向多元,並提升其多波段的精確調控能力,台灣奈微光申請了經濟部產業發展署所推動的「驅動國內 IC 設計業者先進發展補助計畫」(簡稱晶創IC補助計畫),期望加速技術成熟與市場部署。

AI時代新戰局,台灣奈微光技術應用的無限可能

此計畫的核心目標,是讓單一晶片實現「多波段(multi-band)有效控制的微分辨識」。過去,台灣奈微光所開發的晶片多以單一功能為主,而透過晶創 IC 補助計畫的資源,將協助他們推進晶片功能的多元化。

這項技術的挑戰,在於如何精準控制多個光譜的發射。邱俊榮形容,以前的設計就像一次將所有光譜全部釋放,現在則能做到「要A動、BC不動」或「C動、AB不動」等更細膩的調控,要達成這種「誰要動、誰不動」的精準控制,必須增添新的光罩設計與更複雜的驅動機制,雖然這意味著更高的開發成本,但能顯著簡化後端機構,加速產品量產與推向市場的進程。

台灣奈微光預計在2026年6月前完成這項技術開發進入投片階段。儘管從投片到實際市場落地仍需時間,但他們已開始與紡織、電動車鋰電池、半導體廠房氣體偵測等產業客戶溝通布局,力求縮短市場開發週期。同時,在迎接AI的時代,數據品質與廣度更是關鍵。邱俊榮認為,台灣奈微光的矽光子感測技術,能為AI提供更精確、即時與連續的數據。透過晶片同時測量多種身體參數並實現每秒連續偵測,將提供豐富且精準的「身體密碼」數據,不僅能協助AI進行更深入的演算找出過去未能捕捉的變化規律,更將賦能AI在大健康等領域做出巨大貢獻。

目前,台灣奈微光正積極與半導體廠房氣體偵測廠商、大健康品牌客戶及跨產業夥伴合作。展望未來,台灣奈微光不僅要透過晶創IC補助計畫將晶片功能多元化,更將持續深化技術,證明台灣半導體產業不只在極限製程上領先,更能橫向開拓無限的市場潛力,為全球帶來前所未有的感測應用突破。

|企業小檔案|
● 企業名稱:台灣奈微光
● 董事長:張坤昱
● 核心技術:CMOS製程的先進矽光子光源晶片模組與感測晶片模組
● 資本額:新臺幣4.5億元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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