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关键一步补全，台积电5nm开足马力

日期： 2020-03-04

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晶圆代工龙头台积电3日宣布与全球IC设计龙头博通（Broadcom）携手合作强化CoWoS（基板上晶圆上芯片封装）平台，支援业界首创且最大的两倍光罩尺寸（2X reticle size）中介层，面积约1,700平方毫米，将可支援台积电即将量产的5纳米先进制程。

台积电完成5纳米晶圆代工到后段封装测试的一条龙制程，并确保今年成为全球唯一量产5纳米的半导体厂。

台积电已准备好第二季5纳米晶圆代工制程进入量产，苹果及华为海思是主要两大客户，包括高通、博通、联发科、超微等大客户后续也将开始展开5纳米芯片设计定案并导入量产。为了建立完整生产链，台积电在先进封装技术上再突破，包括建立整合扇出型（InFO）及CoWoS等封测产能支援，系统整合芯片（SoIC）及晶圆堆叠晶圆（WoW）等3D IC封装制程预期2021年之后进入量产。

台积电此次与博通合作的新世代CoWoS封装技术，延伸了5纳米价值链。

其中，新世代CoWoS中介层由两张全幅光罩拼接构成，能够大幅提升运算能力，藉由更多的系统单芯片（SoC）来支援先进的高效能运算系统，并且也准备就绪以支援台积电下一世代的5纳米制程技术。

此项新世代CoWoS技术能够容纳多个逻辑系统单芯片、以及多达6个高频宽记忆体（HBM）立方体，提供高达96GB的记忆体容量。此外，此技术提供每秒高达2.7兆位元的频宽，相较于台积电2016年推出的CoWoS解决方案，速度增快2.7倍。CoWoS解决方案具备支援更高记忆体容量与频宽的优势，非常适用于记忆体密集型的处理工作，例如深度学习、5G网路、具有节能效益的数据中心等。

在台积电与博通合作的CoWoS平台之中，博通定义了复杂的上层芯片、中介层、以及HBM结构，台积电则是开发坚实的生产制程来充分提升良率与效能，以满足两倍光罩尺寸中介层带来的特有挑战。透过数个世代以来开发CoWoS平台的经验，台积电创新开发出独特的光罩接合制程，能够将CoWoS平台扩充超过单一光罩尺寸的整合面积，并将此强化的成果导入量产。

台积电研究发展组织系统整合技术副总经理余振华表示，自从CoWoS平台于2012年问世以来，台积电在研发上的持续付出与努力，将CoWoS中介层的尺寸加倍，展现持续创新的成果。

台积电与博通在CoWoS上的合作是一个绝佳的范例，透过与客户紧密合作来提供更优异的系统级高效能运算表现。

台积电大联盟备战

虽然疫情导致市场开始保守看待半导体生产链第二季营运表现，但晶圆代工龙头台积电（2330）5纳米制程仍如期在第二季进入量产，第三季以最快速度拉高产能，而苹果及华为海思是主要客户。随着5纳米进入量产，台积电大联盟成员全员备战

情在全球各地延烧，导致中国大陆市场智慧型手机买气急冻，所幸欧美等地需求稳定，苹果将如期在第一季底推出低价版iPhone SE2，对台积电7纳米投片维持高档，包括高通、联发科、华为海思等对先进制程需求维持强劲。整体来看，上半年7纳米产能仍是供不应求。

台积电今年拉高资本支出至150～160亿美元，主要用于扩充7纳米产能，及完成5纳米量产及产能建置。虽然新冠肺炎疫情是很大的不确定因素，但因市场仍预期疫情会在夏天到来时获得控制，所以对台积电先进制程需求维持高档，台积电则依计画如期在第二季进入5纳米量产阶段，第三季以最快速度拉高产能，下半年5纳米产能拉升速度及幅度可望再创下台积电产能建置新高纪录。

设备业者指出，台积电5纳米量产初期的两大客户分别是苹果及华为海思。其中，苹果看好下半年支援5G的iPhone 12推出将带动强劲换机需求，新一代A14应用处理器投片量明显大于去年同期规模，同时也将启动另一颗研发代号为Tonga的5纳米芯片生产计画。华为海思今年也有2颗5纳米芯片将在下半年量产，预期会是新一代5G智慧型手机系统单芯片。

台积电5纳米进入量产且不得有所闪失，台积电大联盟成员同样进入备战状态。法人表示，5纳米会由第二季小规模试产到第三季进入数万片量产，精测将是主要晶圆测试板及探针卡供应商，而因为采用极紫外光（EUV ）技术，家登极紫外光光罩盒（EUV Pod）出货倍数增加，两家业者订单已满到第三季。另外，宜特提供5纳米相关材料及可靠性分析服务，订单能见度亦看到下半年。

此外，台积电将人工智慧及机器学习等功能应用在生产线上，迅得获得7纳米及5纳米生产线自动化系统订单，去年第四季开始出货，今年将带来明显营收贡献。至于台积电Fab 18厂强调绿色生产，信纮科的化学供应系统、制程特殊废液回收系统、全新制程机能水设备等均获认证及采用，为整体营运增添新一波的成长动能。

产能供不应求

疫情蔓延，投资人信心溃堤，晶圆代工厂台积电股价近期重挫。但日前台积电要冲刺先进制程，大举征才逾4,000人。设备业者透露，台积电5纳米订单到上半年几乎满载，下半年全满，即使新冠肺炎疫情肆虐，但目前来看，目前台积电手中订单没有供过于求的情况。

设备业者指出，下半年台积电5纳米订单接满，台积电是今年唯一投产5纳米制程的半导体业者，原本就颇被看好，订单包括苹果新一代A14处理器、高通5G X60芯片及骁龙875手机芯片等都未掉单，目前来看产能依然供不应求。

台积电日前大举征才，展现全力冲刺5纳米制程以下先进制程的决心。台积电5纳米制程将在今年首季开始量产，据台积电官方的数据显示，5纳米制程分为N5及N5P两个版本。N5版本相较于当前的N7，性能提升15%、功耗降低30%、电晶体密度提升80%，N5P较N5性能再提升7%、功耗降低15%。

5纳米制程有效提升产品效能，大受客户青睐，设备业者表示，初期5纳米的产能到2020年第2季为止几乎满载，主要客户为苹果与华为海思。

台积电去年营收1.699兆元，全年税后纯益3,452.6亿元，赚超过一个股本，每股纯益13.32元，年减1.7%，创历年获利次高，连续五年年赚逾3千亿元大关。从台积电财报来看，7纳米制程贡献营收最显著，去年占营收近15%，达2,495.48亿元；其次是16纳米制程约占10%、1,867亿元；28纳米制程约8 %、1,495亿元，还有其他不同成熟制程挹注营收。

尽管终端需求市场疲弱，但台积电第1季营运目标没有调整的计画；台积电先前预估，第1季营收达102亿至103亿美元，比上季高峰季减2%之内，淡季不淡。

来源：半导体行业观察工商时报

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