
晶圓製程2奈米世代的推進、參與者現況、以及周邊相關族群之整理
2025.06/19
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產業趨勢探勘
晶圓製程2奈米世代的推進、參與者現況、以及周邊相關族群之整理
製程跨入2奈米:技術轉換已達臨界點
- 2奈米製程代表晶圓技術正式從FinFET架構邁入GAA(Gate-All-Around)世代,成為十多年來最關鍵的製程變革。
- GAA是一種讓閘極完全包覆在電晶體通道四周的設計,與FinFET僅包覆三個側面相比,能更有效地控制電流流動與關閉狀態,進而降低功耗與漏電。若將FinFET視為三面環繞的圍牆,GAA則是像一根管子將通道包覆其中,實現更密集的結構與更高的運算精度,尤其在2奈米這種極小尺度下,FinFET已難以維持穩定性,GAA則提供更高的穩定性與節能能力。
- 根據台積電公開資料,2奈米晶片在同面積下可提升10–15%效能,或降低25–30%耗能,這樣的躍升已足以推動新一輪晶片替換與高效運算應用擴展。FinFET為三維結構,電晶體的閘極僅包覆三個側面,而GAA則進一步讓閘極完全環繞通道,帶來更強的電流控制能力與更低的漏電流風險。
- 根據台積電公開資料,2奈米晶片在同面積下可提升10–15%效能,或降低25–30%耗能,這樣的躍升已足以推動新一輪晶片替換與高效運算應用擴展。
- 對產業而言,2奈米不只是效能競賽,更是門檻重設,過往先進製程的主導者能否續留,取決於能否跨越GAA這一關鍵門檻。
台積電進度明確,成為2奈米首發主力
- 台積電於2025年第二季完成2奈米試產,並規劃自第四季開始正式量產,初期以台灣寶山與高雄楠梓兩座廠區為主要據點。
- 初期供應對象包括蘋果、高通、NVIDIA、聯發科等,涵蓋行動裝置、AI應用與高效能運算市場,反映2奈米製程已具商業導入條件。
- 美國亞利桑那廠目前仍處於4奈米與3奈米階段的佈建進程,根據公開資訊,2奈米預計將於第三座廠(2028年前後)才導入,並不屬於首波量產基地。
- 因此,2奈米世代的初期商業化落地仍明確集中於台灣本島,海外擴產屬後續階段,將配合長期客戶需求與地緣產能配置節奏。
競爭者步伐仍落後,台積電領先差距擴大
- 三星同步投入2奈米節點開發,且早在3奈米世代便已搶先導入GAA架構,是全球首家商用GAA製程的晶圓廠。然而,三星於3奈米導入GAA時所使用的MBCFET(Multi-Bridge Channel FET)版本尚不成熟,導致初期良率與產能表現未如預期,也未獲主要客戶大規模採用。
- 相對而言,台積電雖遲至2奈米才轉入GAA技術,但採取更保守的成熟路線,亦即在導入GAA之前,先長時間累積模擬驗證、製程參數調校與封裝協同設計,並同步調整設計規格與製造整合,確保良率達標後才進入試產與放量階段。這使得台積電在GAA的導入節奏雖較晚,卻能更穩定落地,取得客戶信賴與商業化優勢。值得注意的是,三星採用的MBCFET屬於GAA家族中較早發展的版本,結構上以多橋通道堆疊方式實現電流控制,而台積電則傾向採用nanosheet形式,強調可調式通道寬度與堆疊靈活性。兩者雖同屬GAA技術類別,實作上卻代表不同工程策略,影響製程複雜度與良率穩定性。
- Intel雖於2021年提出20A節點規劃(約當2奈米),但時程延至2027年,且轉向IDM 2.0與封裝優先架構,也代表其在晶圓製程技術主導力進一步淡出。
- 在先進製程競爭場上,台積電已形成穩定客戶圈與時間領先優勢,並轉向價值鏈整合與封裝結合的下一階段。
材料與製程環節:部分供應商已搶先卡位並取得認證
- 中砂作為鑽石碟主力供應商,在先進製程領域市占達八成,並於2025年起擴產以因應2奈米需求,相關耗材已通過台積電認證進入初步供應。
- 昇陽半與光洋科等靶材與耗材業者,亦已取得台積電2奈米製程認證,並於客戶端完成測試流程,具備進入量產階段的條件。
- 世禾則為台積電認證的2奈米清洗製程供應商之一,隨著製程微縮帶動清洗複雜度提升,其產品線已全面進入放量階段。
- 另有部分設計與驗證相關廠商如Synopsys、Cadence與Siemens等EDA平台供應者,也已完成與2奈米製程的系統整合認證,雖不屬於材料端,仍構成導入生態的關鍵支援層。
- 這些通過認證的供應商具備了進入2奈米製程初期的入場資格,未來營收成長將與台積電擴產節奏形成高度連動。
2奈米世代將成為製程與封裝整合的關鍵分水嶺
- 過去製程演進多集中於線寬縮小與電晶體性能提升,而2奈米世代則首次同步推動製程與封裝的結構性整合,成為異質整合技術擴展的重要轉捩點。
- 雖然台積電早於3奈米世代便已導入CoWoS與SoIC等先進封裝技術,但該階段封裝設計仍屬「製程後段外掛」的輔助性應用,與主體製程相對獨立。而自2奈米世代開始,因GAA架構本身具備多層堆疊與通道可調特性,對熱管理、訊號延遲與封裝布局產生更高耦合需求,迫使製程與封裝在設計初期即進行協同優化。
- 台積電據此將2奈米定位為「製程 × 封裝協同設計」的起點,開發流程上也已將先進封裝結構(如InFO、CoWoS、SoIC)納入GAA製程設計階段的同步驗證流程,形成一體化整合開發平台。
- 此一整合進程不僅提升效能與功耗效率,也大幅改變材料規格、設備接口、製程管理與成本結構,使供應體系從線性分工轉向垂直整合與高度協同,對應廠商也需具備跨流程的設計與製造支援能力。
應用端開始過渡,2奈米世代市場成形
- 隨著蘋果、NVIDIA等開始導入2奈米設計平台,市場正由觀望期進入預備導入階段,應用面以高效能運算、AI伺服器、5G邊緣設備為起點。
- 從2025下半年至2026年,預料將是2奈米轉入量產與擴散的關鍵區段,相關供應廠商的動態與訂單變化將是重要觀察線索。
GoldON 投資方向思考
- 2奈米技術進入量產初期,最直接受惠者仍集中在台積電已認證的材料與耗材供應商。這些公司通常具備技術替代門檻、產能彈性與與晶圓廠長期配合紀錄,形成第一段成長動能。
- 若觀察2025年開始逐步浮現的新趨勢,第二層潛在受惠對象將來自先進封裝、清洗與製程整合設備廠。隨著GAA製程結合封裝成為主流,具備跨流程支援能力的設備商與材料整合廠,將逐步進入採購清單。
- 此外,能與2奈米製程搭配開發專用IP、EDA平台的設計服務業者,也將成為長期價值轉移的落點。這類公司不以硬體為主體,但提供技術導入初期必要的設計與模擬支援,具備跨平台延展性。
- 判斷此波價值落差是否真正實現,觀察重點可聚焦於三項條件:一是實際量產訂單進度是否依照進度、二是新封裝架構是否開始導入、三是供應商是否具備多世代製程連貫能力。符合這三項者,將可望在2奈米落地過程中,轉化為實質營收動能。
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