在近日召開的“Samsung Foundry Forum 2021”（晶圓代工論壇）上，三星電子總裁兼代工業務負責人Siyoung Choi公佈了有關3nm/2nm工藝的量產計劃，同時釋出新的17nm工藝，強化對傳統工藝市場的爭奪。與此同時，臺積電也在積極推進3nm/2nm工藝、28nm工藝的建廠與開發。隨著摩爾定律的持續演進，三星與臺積電在晶圓代工領域的新一輪競爭再度展開。

3/2nm工藝平臺成競爭新焦點

因為缺芯加劇，晶圓代工領域受到了極大關注，特別是3/2nm下一代製造工藝更是三星、臺積電、英特爾等半導體龍頭廠商的競爭焦點。

在晶圓代工論壇上，Siyoung Choi宣佈，三星電子將於2022年上半年開始生產首批3nm晶片，第二代3nm晶片預計將於2023年開始生產。按照規劃，三星電子的3nm GAA工藝將採用MBCFET電晶體結構，與5nm工藝相比，其面積減少了35%，效能提高了30%且功耗降低了50%。Siyoung Choi談道：“我們將提高整體產能並引領最先進的技術，同時進一步擴大矽片規模並透過應用繼續技術創新。”

相比之下，今年6月臺積電總裁魏哲家在2021年臺積電技術論壇上宣佈，3nm晶片量產時間為2022年下半年。顯然，三星希望更早推出3nm工藝，以搶佔先機。事實上，此前三星曾經計劃於今年便開始量產3nm工藝。但是，轉向全新制造技術的難度很大，使得三星不得不將量產時推遲。然而，三星推遲後的量產計劃依然早於臺積電。

三星與臺積電在2nm工藝上的競爭更加激烈。在晶圓代工論壇上，Siyoung Choi表示，三星電子將於2025年推出基於MBCFET的2nm工藝。據媒體報道，臺積電預計2nm工藝的全面量產約在2025年-2026年。

此前，三星、IBM和英特爾簽署聯合開發協議，共同研發2nm製造工藝。今年5月，IBM率先發布全球首個2nm製造工藝。實現在晶片上每平方毫米整合3。33億個電晶體，遠超此前三星5nm工藝的每平方毫米約1。27億電晶體數量，極大地提升了晶片效能。

隨著5G、高效能計算、人工智慧的發展，市場對先進工藝的需要越來越高。3/2nm作為先進工藝下一代技術節點，成為三星、臺積電的發展重點。半導體專家莫大康指出，由於2nm目前尚處於研發階段，其工藝指標尚不清楚。不能輕易判斷是否也一個大節點。然而根據臺積電的工藝細節詳情3nm電晶體密度已達到了2。5億個/mm2，與5nm相比，功耗下降25%～30%，功能提升了10%～15%。2奈米的作為下一代節點，效能勢必有更進一步的提升，功耗也將進一步下降。市場對其的需求是可以預期的。

在本次活動上，三星電子還首次推出了17nm FinFET工藝技術。該工藝是28nm工藝的進階版，融合了28nm BEOL後端工序、14nm FEOL前端工藝，比28nm工藝效能提升了39%，功率效率提高了49%。

據莫大康介紹，三星的新工藝是將14nmFinFET與28nm的金屬連線部分相配合，由於採用了FinFET技術使得產品效能提升，同時後端金屬連線部分釆用28nm技術，在降低難度的同時，也降低了光刻成本。這樣的設計很有新意，或者應該叫嫁接工藝，把前、後道工藝分開。

更加值得注意的是，該工藝將面向傳統特色工藝為主的晶片生產，適用於CIS（接觸式影象感測器）、DDI（顯示驅動IC）、MCU（微控制器）等領域。目前，臺積電也在積極擴充套件相關產能。據悉，臺積電將在中國臺灣地區的高雄新工廠二期廠房中擴產28nm生產線。同時，有訊息稱，臺積電正尋求與索尼合作，在日本建造一座28nm晶圓廠。早些時候，臺積電也披露南京12 英寸晶圓廠的擴建計劃，每月將增加4萬片28奈米產能，新產能將於 2023 年上線。

對此有專家指出，三星17nm工藝的推出，意味著其與臺積電的爭奪，正從先進工藝向特色工藝方向延伸。Siyoung Choi也表示，自2017年以來，三星電子的製程工藝每年都有所升級，而三星電子代工業務將加強節點製程多樣化。這一工藝能夠為客戶帶來顯著的成本優勢，幫助客戶完成從28nm到14nm的過渡。