台積電引領先進位程發展，供應鏈廠商積極應對產業要求

從SEMICON Taiwan 2019展會上可發現，先進位程仍是半導體產業趨勢的重點之一，尤其在業界龍頭台積電對於其先進位程布局與時程更加明確的情況下，增加主要供應鏈廠商對納米節點持續微縮的信心，勢必也將帶來更多元的設備與材料需求；然而，連帶對於設備與材料規格提升的需求，也考驗供應鏈廠商在產品競爭力上的表現。

台積電7nm表現持續亮眼，持續增添發展先進位程的信心

台積電在7nm的卓越成果為先進位程後續發展打下穩固基礎，也讓鰭片式(FinFET)結構電晶體能有更多應用。

從台積電目前表現來看，7nm節點在技術與產能上的規劃已超過2019年初時對量產產能的預估，除了既有的7nm加強版囊括眾多產品線外，7nm EUV產能受惠於客戶的加量投片下，預估在2019年第四季能有1.5倍左右成長。

加上在6nm製程方面，由於6nm製程與現行7nm製程共享生產機台與流程，縮短不少開發時間，包括海思、Qualcomm、Broadcom、Apple、AMD及聯發科等主要客戶對前進6nm製程展現高度興趣，積極投入測試，相信原訂2020年第一季風險試產的6nm規劃將如期落實，因此預估整體7nm(包括7nm第一代、7nm第二代加強版、7nm EUV、6nm)產能在2020上半年前將持續擴產20～25%以上。

台積電下一階段納米節點微縮計劃更加明確，2nm時程有譜

在5nm製程方面，已建構出具可靠性的前段製造流程架構，預計2019年第四季或將進入拉抬良率階段，憑藉豐富的資料庫與製程調整經驗快速提升新品良率，能大幅縮短產品學習曲線，因此在量產時程上目前仍處於業界領先位置；再繼續做納米節點微縮，3nm開發目前還在「尋找路徑(Path-Finding)」階段，且由於線寬間距極小，在漏電方面的問題難度提升，也催生電晶體結構改變的可能。

目前GAA(Gate-All-Around)是Samsung主要採用在3nm製程架構，藉由閘極全麵包覆來增加與矽的接觸面積，達到良好的漏電控制；而台積電目前除了GAA技術的研究外，仍有在評估FinFET的最大應用限度，畢竟從7nm與5nm得到的寶貴經驗中發現，FinFET確實還有延續的可能性，且由於電晶體結構一脈相成，在性能表現與可靠度上或將比新的結構來得可掌握，相信也能增加客戶的採用意願。

最後，在SEMICON Taiwan 2019論壇上，台積電也確認2nm的相關建廠與開發計劃，以目前技術的研發時程推斷，2nm出現的時間點預估落在4年後，雖然屆時勢必面臨電晶體結構的改變與挑戰，但此舉也為相關廠商帶來納米節點微縮仍具有獲利的可能性與技術必須性，將持續推動半導體產業供應鏈發展。

先進位程為設備與材料供應商帶來新挑戰，相關廠商積極推出解決方案

先進位程面臨的挑戰不僅在製程微縮方面，也同樣存在於半導體設備與材料廠商。

主要是在微縮過程中，對Particle的容忍度越來越低，由Particle產生缺陷(Defect)的機率提升，不管在清洗晶圓的化學藥液或製程用水，亦或是光阻劑、CMP研磨液及蝕刻液或氣體等，要求的質量與潔凈度越來越高。

業界主要的化學品及製程用水過濾濾芯供應美商Entegris與美商Pall，就針對不斷微縮的製程持續開發新型過濾濾芯，不僅在濾膜表面的孔洞微縮至1nm程度，也持續研究各種化學吸附或離子交換膜等方式優化過濾效果，對應不同種類的化學藥液與製程用水的過濾需求。

另外，在先進位程中扮演重要角色的EUV光刻機供應商ASML，除了現有主要廠商採用的EUV光刻機NXE:3400B外，也預計2019下半年出貨下一世代的EUV光刻機－NXE:3400C，具有更高的NA(數值孔徑)值提升解析度，以及更快的Throughput(單位時間晶圓處理量，WPH)，能進一步提升EUV在顯影表現與晶圓處理效率，是先進位程發展不可或缺的重要設備。

值得一提的是，有鑒於台積電在先進位程方面成為業界領導廠商，除了確保未來先進位程對設備與材料的需求外，也讓有意進入先進位程的設備與材料廠商，以台積電的認證為首要目標。

而就台積電規格要求來看，即便供應鏈廠商技術到位，仍需不斷根據製程需求做更新，包括機台改造與高規格材料的導入，才能在先進位程發展下保有各自的產品競爭力。

文丨拓墣產業研究院 徐韶莆

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