半導體先進製程投資龐大，1座月產能2萬片的晶圓廠，投資金額超過百億美金。
除了龐大資本支出的障礙外，技術能力更是一道難於跨越的障礙，必須累積多年經營晶圓廠生產的經驗，一步一腳印，方能跨過鴻溝。彎道超車，一蹴可及，現實上是難以實現。
目前全球有能力生產10奈米以下製程的半導體公司只有台積電、三星電子及英特爾三大公司。這三大半導體公司都有超過30年的半導體生產以及開發新製程的經驗，是行業中的佼佼者。
以2021年的營業額來看，三星電子半導體營業額為788億美元，英特爾營業額為747億美元(不計NAND營業額)，台積電的營業額達568.2億美元，分居全球前三大。
從資本支出來看，預估2022年這三家公司的資本支出，三星電子晶圓代工部分約120億美元，英特爾約280億美元，台積電約420億美元。台積電的資本支出領先英特爾及三星電子，顯現台積電積極建立5奈米、3奈米產能，而且進度領先。
從先進製程的量產進度來看，目前台積電處於領先地位，台積電的7奈米、5奈米系列先進製程，不僅最早量產，而且良率、性能優越，因此訂單持續增加，台積電7奈米、5奈米系列的產能，全球第一。
台積電預定今年下半年，將開始量產3奈米製程，目前已有蘋果公司、英特爾預定產能，他們將是台積電3奈米製程的首批客戶。台積電3奈米製程沿用「鰭式場效電晶體」(FinFET) 結構，沒有採用「全環繞閘極」(GAA)結構。
半導體製程從14/16奈米起，原本平面的「場效電晶體」(FET)結構，在技術上已無法使用。胡正明博士及其同事發明FinFET結構，將原本平面的FET結構，改成立體的FinFET結構，讓半導體製程可延續微縮，從14/16奈米、10奈米、7奈米，一路往下到5奈米。
進入3奈米，FinFET結構面臨較多的障礙，三星電子「大膽」採用GAA結構，而台積電則持續使用FinFET結構。不過台積電也有創新，在3奈米製程推出FinFlex技術，將3奈米製程的效能、功耗效率及密度等進一步提升。FinFlex讓IC設計工程師在設計IC時，有很大的彈性，藉由不同「鰭」數的組合，可以有高效能、低功耗、高密度等，不同的區塊，設計在同一顆IC內。
三星電子宣稱今年上半年將開始量產採用GAA結構的3奈米製程，三星今年的3奈米製程為第一代GAA(GAE (GAA Early))，2023年方會推出第二代GAA (GAA Plus) 3奈米製程，因此三星電子3奈米的實際量產時程應落在2023年。
三星電子力圖在3奈米超越台積電，盡管號稱上半年量產，不過三星電子似乎還沒有外部客戶下單，客戶們可能觀望三星電子的3奈米進入「真正」量產後，性能的表現再決定是否下單。高通、超微、輝達、聯發科等，皆已預定在台積電3奈米製程投片。
英特爾製程技術目前較台積電、三星電子落後，目前Intel 7(原10奈米)已進入量產，下一代的Intel 4(原7奈米)，預計於今年下半年量產。
Intel 4(相當於台積電4奈米)是英特爾首度使用EUV(極紫外光)微影機的製程，也是英特爾在先進製程延宕多年後，終於奮力趕上，加入先進製程的第一梯隊。
繼Intel 4後，英特爾宣稱將於2023年開始量產Intel 3 (相當於台積電3奈米)，如果能實現，則僅稍落後於台積電的3奈米量產進度。
2024年上半年英特爾將量產Intel 20A (相當於台積電2奈米)，這已經超越台積電的進度(台積電預定2025年量產2奈米製程)。尤有甚者，英特爾預定於2024年下半年量產Intel 18A，同一年推出兩代新製程，英特爾真是「厲害」。
從今年下半年算起，到2024年年底，短短2年半間，英特爾將推出Intel 4、Intel 3、Intel 20A、Intel 18A 4個新製程技術節點，這是何其艱難的任務，實現的難度很高。
英特爾今年下半年才開始在量產製程中使用EUV，英特爾使用EUV的經驗恐怕無法與台積電、三星電子比擬。英特爾執行長，一再強調英特爾將率先取得「高數值孔徑」(High NA) EUV，因此可以在先進製程節點的開發領先競爭者。
這好比是取得「倚天劍」「屠龍刀」後就可「號令天下」，然而若沒有一身「傲人的武功」光靠「神兵利器」是無法成為「武林第一人」。
「工欲善必先利其器」，微影設備是半導體重要的設備，晶片的電子線路皆必須使用微影設備。EUV微影設備是進入7奈米以下的製程節點，不可或缺的設備。EUV試生產的重要設備，EUV設備數量的多寡，攸關產能大小，EUV設備愈多，代表產能愈大。
目前台積電擁有全球最多的EUV，預估到今年底共有84台。三星電子急起直追，副會長李在鎔二度拜訪EUV供應商艾斯摩爾(ASML)，希望能取得更多的EUV，預估到今年底可望共有51台EUV，不過部分EUV必須供DRAM廠使用。
英特爾是EUV的後進，雖然即起直追，到今年底EUV只有約有20台左右，因此開出的先進產能恐不敷應用。
ASML是全球EUV唯一的供應商。ASML於1984年，由荷蘭「飛利浦」與「ASMI」合資創立，因此與台積電有「裙帶關係」。「飛利浦」是台積電的創始大股東，同時也是技術提供者，因此台積電採購微影曝光設備時，皆會對ASML「特別照顧」。
2004年以前，ASML在微影曝光設備的市占率，落在尼康(Nikon)、佳能(Canon)之後。2002年是ASML的轉捩點，這一年，半導體製程進展到65奈米，往下發展時遇到瓶頸。193奈米波長的「深紫外光微影機」(DUV)已無法擔當製程節點往下發展的任務，當時主流的解決方案是發展157奈米波長的微影機，業界投資10億美元研發此設備。
2002年，台積電的林本堅博士在「國際微影討論會」提出「浸潤式微影技術」概念，將鏡頭浸潤在水中，利用水的折射，可將193奈米深紫外光，縮短到134奈米。當時只有ASML被林博士說服，與台積電共同開發浸潤式微影機，並於2003年年底推出原型機。
ASML掌握浸潤式微影設備先機，50奈米以下的製程節點皆必須使用浸潤式微影設備，ASML終於取得「微影設備」龍頭供應商的地位。台積電與ASML的深厚關係，與歷史淵源，使台積電能夠獲得ASML的全力支援。
2012年，ASML為了發展EUV及18吋晶圓的微影設備，邀請半導體公司投資，以籌措開發資金。英特爾、台積電及三星電子決定投資ASML。
英特爾投資25.09億歐元，取得ASML15%股權，同時承諾未來5年共投入2.76億歐元支持ASML研發計畫。
台積電投資8.38億歐元，取得ASML 5%股權，同時承諾未來5年共投入2.76億歐元支持ASML研發計畫。
三星電子投資5.03億歐元，取得ASML 3%股權，同時承諾未來5年共投入2.76億歐元支持ASML研發計畫。
在這三大半導體公司的支援下，ASML得以開發出EUV微影設備。不過ASML也沒虧待這三大公司，在ASML股價大漲之際，三大公司大量出脫持股，投資得到回報，同時也與ASML結下深厚的情誼。
台積電與ASML除了歷史淵源的情誼外，台積電也是ASML開發新設備的合作夥伴。從EUV機台的原型機、測試機等，都需要台積電試用，提供改良意見，沒有台積電的幫忙，ASML無法單獨完成EUV機器的開發。台積電是ASML的夥伴及客戶，兩者深厚的情誼是台積電很自然地可以得到ASML優先供應EUV的禮遇。
台積電預計於2024年取得ASML「高數值孔徑」EUV，用於開發客戶所需相關基礎設施，為進入2奈米製程鋪路。
台積電預計於2025年量產2奈米製程節點，採用GAA結構，此節點有兩項創[新，一為「奈米片電晶體」 (Nanosheet transistor)，另一項為「背電軌」 (backside power rail)。
台積電2奈米N2製程節點，與3奈米N3E比較，在相同能耗下，N2比N3E快15%。在相同速度下，N2比N3E節省25-30%能耗。晶片密度N2為N3E的1.1倍以上。
7奈米、5奈米這兩個製程節點，台積電領先三星電子及英特爾，台積電囊括大部分的訂單。三星電子主要的客戶為高通及輝達，近來由於良率、性能問題，高通、輝達將下一代新產品轉向台積電下單。
3奈米是三星電子向台積電挑戰的「擂台」，早在2020年三星電子即宣稱將於2022年上半年量產3奈米GAE，今年初再次強調3奈米製程可於上半年量產，超越台積電。最新的消息是三星電子將於6月底前宣布開始量產3奈米製程，「一舉」超越台積電，成為先進製程的領先者。
三星電子「執著」在台積電之前開始量產3奈米晶圓，然而卻未傳出有外部客戶下單，初期的代工客戶為三星電子的系統IC部門。先前傳出三星電子3奈米製程良率僅10-20%左右，近期可能尚無法大幅改善。為了趕進度，只要良率有提升，就可宣布量產。三星電子這種「量產」，可能與台積電的「風險試產」階段相當。反正客戶是自家人，將之稱為「量產」又何妨。
三星電子的企圖心不容小覷，盡管現階段尚落後台積電一大段，然而三星電子資源豐碩，傾全力發展晶圓代工事業後勁十足，台積電決不可掉以輕心。
不過盡管三星電子再厲害，有一項鴻溝它無法跨越。三星電子不僅矢志在2030年超越台積電成為晶圓代工的一哥，同時它也立下成為系統IC的龍頭供應商，這會成為他與客戶競爭的局面。
英特爾先進製程的代工，最快從明年開始量產Intel 3開始，不過由於產能尚未開出，最可能的是等2024年亞利桑那州的Fab 52、Fab 62，產能開出後，也順利量產Intel 20A後，英特爾方能大舉進入晶圓代工市場。英特爾宣稱高通、輝達、IBM等重量級客戶承諾在英特爾下單。
英特爾必須克服的問題是Intel 20A，能否如期量產，個人的看法是如期量產的難度很高，而且良率可能不佳。
英特爾進入晶圓代工最大的障礙是成本很高，競爭力不足。其次是不熟悉晶圓代工運作模式，在生產排程、客戶服務方面，恐無法像台積電般那麼到位。最後為與客戶競爭問題，英特爾的產品有可能與晶圓代工客戶的產品競爭。
台積電、三星電子、英特爾三大半導體公司在晶圓代工市場的競逐，大家都投入大量的資源，鹿死誰手雖然尚在未定之天，不過台積電繼續蟬聯霸主的機會應是較大。
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