昨天，臺灣主管部門宣布，臺積電3nm工廠環(huán)評正式通過，這個總投資規(guī)模約200億美元的項(xiàng)目進(jìn)入了一個新階段。

對于3nm晶圓廠來說，除了技術(shù)研發(fā)之外，它對水電的消耗也不容忽視，特別是在大量使用EUV工藝之后，我們之前在介紹EUV光刻機(jī)時就提到過這個問題，由于EUV極其耗電，因?yàn)?3.5nm的紫外光容易被吸收，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率非常低，據(jù)說只有0.02%，目前ASML的EUV光刻機(jī)輸出功率是250W，工作一天就要耗電3萬度，所以晶圓廠耗電量極其驚人，臺積電公布的2016社會責(zé)任報(bào)告中提到耗電量總計(jì)88.5億度。

除了耗電之外，晶圓廠在制造芯片的過程中還需要大量水源，大型晶圓廠每日用水量高達(dá)5萬噸，盡管現(xiàn)在已經(jīng)做到了80%以上的循環(huán)用水，但是總量依然驚人，所以建設(shè)半導(dǎo)體晶圓廠對環(huán)境方面的壓力還是很大的，工藝越先進(jìn)，問題就越明顯。

臺積電公司總裁魏哲家在月初曾表示，3納米的技術(shù)也都已經(jīng)到位，一切就等環(huán)評通過。聯(lián)想到三星在早前宣布3nm提速，可以肯定地說，3nm競爭正式開打。

首先看臺積電，他們的3nm晶圓廠坐落在臺灣南科園區(qū)，占地28公頃，位置緊鄰臺積電的5nm工廠。今年8月中旬臺灣環(huán)保部門已經(jīng)通過了“臺南科學(xué)園區(qū)二期基地開發(fā)暨原一期基地變更計(jì)畫環(huán)差案”初審，昨天環(huán)差案通過審查，臺積電將于2020年9月自南科管理局取得用地后，隨即動土展開3納米新廠興建作業(yè)。

根據(jù)臺積電的資料，他們的3nm項(xiàng)目投資超過6000億新臺幣，約為194億美元或者1347億人民幣，2020年開始建廠，2021年完成設(shè)備安裝，預(yù)計(jì)2022年底到2023年初量產(chǎn)。

再看三星，他們在晶圓代工方面的野心昭然若揭。

該公司晶圓代工業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Eun Seung Jung 日前在國際電子元件會議（IEDM）表示，三星已完成3 納米制程技術(shù)的性能驗(yàn)證，正在進(jìn)一步完善制程技術(shù)，目標(biāo)是預(yù)計(jì)2020 年大規(guī)模量產(chǎn)，這時程也將超前臺積電2022 年正式量產(chǎn)3 納米制程技術(shù)。

全球晶圓代工市場，目前臺積電一家獨(dú)大，占全球晶圓代工市場約60% 市占率。不僅營收遠(yuǎn)超其他廠商，且最先進(jìn)的7 納米制程節(jié)點(diǎn)，幾乎壟斷所有芯片代工訂單。據(jù)臺積電表示，2018 年制造了50 多個7 納米芯片，2019 年還有100 多個7 納米及加強(qiáng)版7 納米+ 制程訂單。競爭對手三星要在7 納米制程節(jié)點(diǎn)追趕臺積電難度很高，所以將目光放在更先進(jìn)的3 納米制程節(jié)點(diǎn)。

根據(jù)三星的規(guī)劃，他們將在3nm上用上GAA技術(shù)，而他們研發(fā)的產(chǎn)品叫做MBCFET(多橋通道場效應(yīng)管)，按照九月份的時候的報(bào)道，這個技術(shù)正在使用納米層設(shè)備開發(fā)之中。

所謂GAAE/GAAP (3nm Gate-All-Around Early/Plus)Gate-All-Around就是環(huán)繞柵極，相比于現(xiàn)在的FinFET Tri-Gate三柵極設(shè)計(jì)，將重新設(shè)計(jì)晶體管底層結(jié)構(gòu)，克服當(dāng)前技術(shù)的物理、性能極限，增強(qiáng)柵極控制，性能大大提升。

對本土的晶圓廠來說，要追逐先進(jìn)制程，那就需要花費(fèi)更多的精力和時間了。