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台積電技術論壇3|大秀先進製程狠甩對手!CoWoS良率衝98% A13/12於2029年量產

台積電業務開發組織副總經理袁立本。公司提供 zoomin
台積電業務開發組織副總經理袁立本。公司提供
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【記者蕭文康/新竹報導】台積電(2330)研究發展副總經理袁立本在今天技術論壇中,提出公司最新研發進展與未來技術藍圖,重點聚焦在生成式AI、3奈米與2奈米製程技術、高效能系統封裝整合以及特殊製程應用。其中,最受業界關注的先進封裝CoWoS和對手競爭議題上,他透露CoWoS良率達98%、先進製程節點A13/A12同步於2029年量產,可說是狠甩競爭對手進度。

生成式AI與人形機器人推動製程革新、聚焦先進邏輯製程A16、N2與N3技術世代

袁立本開場談及生成式AI與人形機器人未來應用場景,預見AI Agent將可能陪伴在人類身旁,場地需求倍增,凸顯先進製程技術在運算力與能效的關鍵性。而隨著AI應用多元,半導體製程需提升效能、降低功耗,台積電正全力投入相關技術研發。

台積電目前持續推進三大先進節點:A16、A12與2奈米系列(N2、N2P、N2X、N2U),其中A16採用第二代奈米片(NanoSheet)與NanoFlex Pro設計優化,帶來效能與功耗的大幅提升。其中,N2平台在2025年第4季開始量產,N2P則規劃於2026年下半年量產。依據現有客戶設計訂單,N2產品的採用率與N5同期相比,成長4倍,顯示AI及高效運算產品快速導入2奈米節點。

N2U基於N2P優化,預計於2028年量產,提升速度3~4%、降低功耗8~10%。 3奈米平台則涵蓋多個版本(N3、N3P、N3X、N3C),預計成為2026年台積電營收重要來源。該平台適用於手機、汽車電子及數據中心運算設備,將快速推動運算需求升級。

A16技術詳細優勢解析 A16量產時間預計落在2026年,該節點在車用電子與儲存器方面均取得亮眼成果:車用晶片性能提升超過85%,256Mb SRAM良率超80%。A16相較於N2在相同功耗下速度提升10-15%,相同速度下功耗降低25-30%,整體晶片密度提高約1.2倍。 

A13/A12技術同步2029年量產

此外,搭載背面供電技術SPR的A12節點,規劃於2027年問世、2029年量產,為效能、功耗及面積優化再添利器。預期隨著設計工具與解決方案成熟,A16節點的PPA(性能、功耗與面積)將持續獲得提升。

A13將在A16基礎上以光學微縮約3%,實現6%以上面積減少,計劃於2029年量產。A13設計與A14完全相容,有助客戶順利進行製程遷移。考量目前製程尺寸已近全球最小,持續微縮面臨諸多挑戰,但台積電自信能憑藉製程創新達成目標,進一步提升AI高效能運算及手機市場競爭力。

CoWoS-S示意圖。取自台積電官網 zoomin
CoWoS-S示意圖。取自台積電官網

超越奈米片架構:CFET與二維材料技術探索

展望未來,台積電研發團隊積極布局CFET(Complementary FET)垂直堆疊電晶體架構,預期成為後奈米片時代的技術解決方案。2023年IEDM會議首次展示48nm柵極間距的CFET晶體管,2024年更公開全球最小的48nm CFET反相器及面積縮減30%的6T SRAM cell。 

另外,在二維材料研發進展亦相當驚豔,PMOS電流密度提升3倍,NMOS提升6倍。並同步研發新型互連結構與銅阻擋材料,導入空氣隙技術以減少訊號延遲,為未來製程持續推升效能與功耗表現奠定基礎。

 

高效能系統整合技術先鋒:CoWoS、SOW與COUPE

台積電在高效能計算(HPC)系統整合技術持續領先業界。CoWoS封裝技術已達5.5倍光罩尺寸量產,良率98%,預計至2028年發展至14倍光罩尺寸且整合多達20個HBM記憶體,2029年則可整合24個HBM。 

此外,創新推出的SOW(System on Wafer)技術,將封裝工藝提升至集成64個HBM及16個SoIC,光罩尺寸擴大逾40倍。SOW-P邏輯整合版本已於2024年量產,未來SOW-X結合邏輯與HBM預計2029年量產。

台積電也推動COUPE光學共封裝技術,對比傳統銅線互連,能提升4倍能效並降低10倍延遲;全球首款200Gbps微環調製器已於今年投產,未來將持續推升屏寬密度與數據傳輸速率。

 

台積電先進封裝CoWos 和InFO。取自官網 zoomin
台積電先進封裝CoWos 和InFO。取自官網

特殊製程平台強化車用及射頻應用

車用製程方面,N5A已量產,N3A通過車規驗證並獲多款產品採用;2028年第1季N2A亦預計完成車規認證。新推出Auto Early活動提升SOC設計彈性,滿足物理AI等高度可靠性需求。先進射頻技術N4CR面向AI智慧穿戴與手機市場,相較N6RF+功耗降低39%、面積減少33%。

記憶體方向,28nm傳統eFlash逐步面臨瓶頸,台積電轉向新型RRAM與MRAM,12nm RRAM計劃2026年底通過車規認證,MRAM則提供優異寫入效能與可靠度。 

 

顯示技術方面,台積發布FinFET基礎的OLED與微型顯示器平台16HiD,相較28HiD提升邏輯密度41%、降低功耗35%,助力AI眼鏡小型化。

 

台積電先進封裝CoWoS。取自官網 zoomin
台積電先進封裝CoWoS。取自官網

持續領先推動晶片技術革新

袁立本強調,台積電將持續領先推進先進製程技術,為全球客戶提供最先進的平台解決方案,加速產品創新並掌握市場先機。3D整合技術將最大化系統級封裝價值,台積電將與客戶緊密合作,共同開創AI及高效能運算的未來。
 

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# 台積電 # CoWoS # A12 # A13