臺積電2020年中宣布，將在美國亞利桑納州斥資120億美元興建5納米制程晶圓廠，并預(yù)計2023年正式量產(chǎn)。此外，三星日前也宣布計劃斥資100億美元在美國德州奧斯汀興建新晶圓廠，新晶圓廠打算以3納米制程切入，力壓臺積電亞利桑納州5納米廠。市場人士分析，三星舉動使3納米制程的戰(zhàn)爭日趨激烈。對三星來勢洶洶，臺積電似乎胸有成竹，有機會能在3納米制程的競賽中立于不敗之地。

　　市場人士指出，雖然在5納米制程方面，三星已經(jīng)趕上了臺積電的腳步，于2020年正式量產(chǎn)。但在3納米制程上，三星似乎還是落后于臺積電。因為相關(guān)報導(dǎo)指出，臺積電已經(jīng)為其3納米制程的晶圓廠方面投資了200億美元。所以，為了縮短差距，三星正加緊3納米制程的研發(fā)。

　　不過，由于3納米制程技術(shù)難度極大，如果三星美國工廠計劃生產(chǎn)3納米制程芯片，依照正常進度，目前還處于初步計劃階段的德州奧斯汀的晶圓工廠，在2023年前還難以正式量產(chǎn)。相較于臺積電的3納米制程將于2021年進行試產(chǎn)，2022年量產(chǎn)，這對于力求趕超臺積電的三星來說，壓力依然不小。所以，預(yù)計三星要量產(chǎn)3納米制程，則仍將會以韓國境內(nèi)的旗下晶圓廠為優(yōu)先。

　　以晶圓廠建置方面來說，臺積電董事長劉德音曾經(jīng)表示，3納米制程技術(shù)，于南科廠的累計投資將超過新臺幣2萬億元，目標是3納米制程在2022年量產(chǎn)時，單月產(chǎn)能5.5萬片起，2023年，則是達到10.5萬片。

　　目前臺積電在南科有3座晶圓廠，分別是晶圓14廠、晶圓18廠和晶圓6廠。其中，前兩座是12英寸晶圓廠，后一座是8英寸晶圓廠。晶圓18廠是5納米制程的主要生產(chǎn)基地。而除了5納米制程之外，臺積電3納米制程的晶圓廠，也建在南科內(nèi)。2020年11月，臺積電舉行了南科晶圓18廠3納米制程廠新建工程上梁典禮。

　　至于，在三星方面，2020年初有外媒報導(dǎo)稱，三星已開始在其新建的V1晶圓廠中進行大規(guī)模生產(chǎn)，成為業(yè)界首批采用極紫外光曝光設(shè)備（EUV）的6納米和7納米制程技術(shù)生產(chǎn)線，而且該工廠還被認為是三星接下來3納米制程生產(chǎn)的主要基地。而三星V1晶圓廠位于韓國華城、毗鄰S3工廠。三星于2018年2月開始建造V1晶圓廠，并于2019年下半年開始芯片的測試生產(chǎn)。目前，該公司還在擴大V1晶圓廠的產(chǎn)能規(guī)模，也在緊鑼密鼓地為3納米制程的量產(chǎn)積極做準備。

　　除了晶圓廠的建置，設(shè)備的采購也是先進制程競爭的關(guān)鍵。而為了如期量產(chǎn)3納米制程，臺積電一直在加大投資力道，2021年全年投資預(yù)估達到了280億美元，預(yù)計超過150億美元會用于3納米制程。其中，很大一部分都要用于購買半導(dǎo)體設(shè)備，其中主要的采購廠商包括了ASML、KLA、應(yīng)用材料等，他們供應(yīng)的曝光機、蝕刻機等都是制造3納米制程的重要設(shè)備。

　　根據(jù)統(tǒng)計，全球排名前5的半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商在臺積電采購中占比達75%。其中，ASML占比1/3，是第一大設(shè)備供應(yīng)商。據(jù)統(tǒng)計，2019年臺積電設(shè)備采購中，ASML曝光機等設(shè)備金額約為34億美元，占臺積電總采購額的33%，其次是應(yīng)用材料，采購額約為17億美元，占比16%，TEL的12億美元則是占11%，Lam Research為10億美元，占臺積電采購額的9%，KLA則是占4%。

　　對于3納米制程這樣尖端的制程技術(shù)來說，曝光機顯得尤為重要，而能提供EUV設(shè)備的目前只有ASML一家。因此對臺積電和三星的重要性也愈加突出，雙方都在盡可能地從ASML中多獲得一些最先進EUV設(shè)備。

　　不久前ASML執(zhí)行長Peter Wennink在財報會議上指出，5納米制程采用的EUV光罩層數(shù)將超過10層，3納米制程采用的EUV光罩層數(shù)會超過20層。因此，隨著制程微縮，EUV光罩層數(shù)會明顯增加，并取代深紫外光（DUV）多重曝光制程。

　　日前ASML公布2020全年財報。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2020年累計運交258臺曝光機，其中EUV曝光機31臺。顯然的，臺積電和三星訂購了ASML大部分EUV曝光機。

　　在先進制程中，還有一項不得不提的重點，那就是封測技術(shù)的發(fā)展。近來，臺積電一直在布局先進封測廠。目前旗下有4座先進封測廠，分別是先進封測1廠、先進封測2廠、先進封測3廠和先進封測5廠，它們位于竹科、中科、南科、龍?zhí)兜鹊兀缋踔衲蟿t是預(yù)計投資新臺幣3,000億元，開始興建第5座先進封測廠。

　　市場人士預(yù)估，目前臺積電7納米制程芯片的封測工作已經(jīng)能夠自給自足，而5納米制程也在不斷擴充之中，未來針對3納米制程的封測產(chǎn)線也在建設(shè)當中。

　　而除了產(chǎn)能之外，在技術(shù)方面，為了滿足5納米及更先進制程的需求，臺積電也已建立了整合扇出型（InFO）及CoWoS等封測產(chǎn)能來支援，并完成了3D IC封裝技術(shù)研發(fā)。這其中包括晶圓堆疊晶圓（WoW）及系統(tǒng)整合單芯片（SoIC）等技術(shù)，預(yù)計竹南廠將以3D IC封裝及測試產(chǎn)能為主，計劃2021年進行量產(chǎn)。

　　最后，在成敗關(guān)鍵的客戶方面，根據(jù)日前媒體報導(dǎo)，由于芯片制程技術(shù)的領(lǐng)先，目前已經(jīng)有許多客戶正在排隊等待臺積電的產(chǎn)能供應(yīng)，已知的有包括英偉達和高通正在洽談臺積電3納米制程技術(shù)的產(chǎn)能。

　　而為了因應(yīng)市場的需求，有消息指出，臺積電共為3納米制程準備了4波產(chǎn)能，首波產(chǎn)能將大部分會留給多年的大客戶蘋果，之后3波則將被高通、賽靈思、英偉達、AMD等廠商預(yù)訂一空。

　　因此，整體來看，除了蘋果的A17處理器、以及英特爾將外包的CPU訂單之外，包括AMD、英偉達，以及2020年轉(zhuǎn)向擁抱三星5納米的高通等芯片大廠都已經(jīng)預(yù)定了臺積電3納米制程在2024年之前的產(chǎn)能。

　　雖然之前有韓媒報導(dǎo)，三星的3納米制程也將預(yù)定在2022年量產(chǎn)，時間點就是要與臺積電一較高下。而就目前已進入2021年，按照臺積電的計劃，今年就要進行3納米制程的風險試產(chǎn)，并在2022年量產(chǎn)的情況下，三星預(yù)計也將勢必加快腳步。

　　因此，這兩大晶圓代工廠的3納米制程戰(zhàn)爭幾乎已進入倒計時的階段，所以在接下來的一年多時間里，兩家頂尖廠商預(yù)計將會提出更多的消息，值得進一步期待。