台积电正准备采用2纳米工艺技术制造碳纳米管和纳米片
台湾台积电铸造厂正在与客户合作，寻求在其下一代3纳米（N3）工艺技术之后，如何走向2纳米。
台积电首席执行官魏哲家（CC Wei）表示：“我们正与客户就N3以外下一个重要节点的进度进行合作。”台积电已经开发了许多可以使用2纳米的技术。其中包括纳米片、二维和一维碳纳米管。
台积电研发部高级副总裁米玉杰（YJ Mii）表示：“对于N3以外的技术，我们很乐观，因为我们看到了许多可扩展的创新解决方案。我们在二维和一维碳纳米管、纳米片和纳米线等材料方面取得了一些重大突破。今年，我们展示了一种用于1纳米通道的32位纳米片和高迁移率材料。这是提前准备好技术选项的一个很好的例子。”
台湾18号晶圆厂目前批量生产的N5 5纳米工艺广泛使用了13.5纳米极紫外（EUV）技术，这项技术正在用于N3，将于2022年批量生产。台积电目前还与英国人工智能芯片设计公司Graphcore合作，向3纳米技术转移，计划在2021年下半年批量生产。目前的芯片基于7纳米，有594亿个晶体管。台积电欧洲区总裁Maria Marced博士说：“我们现在已经开始探索利用即将到来的3纳米工艺可以实现的目标。”
与目前的N5工艺相比，N3工艺的逻辑密度提高了1.7倍，这将为Graphcore的下一代芯片提供超过1000亿个晶体管。
不过，台积电目前不会承诺超过3纳米的时间线。业务开发高级副总裁Kevin Zhuang说：“对于下一个技术平台的细节，现在谈还为时过早，但我们相信，我们能够以一个可预测的节奏找到解决方案。”按当前的生产节奏，N2 2纳米工艺在2024年投入批量生产。
米玉杰说，极紫外是2纳米及以下工艺的关键。“展望未来，我们计划使用新的掩膜和材料，新的抗蚀剂和多重图案。这就会使图案远远超过N2（2纳米）。我们还与ASML合作开发高数值孔径（NA）扫描仪。”
这些技术要在一个新的研发中心进行开发。“第一阶段在第一季度开始，预计在2021年完成，将容纳8000名科学家和工程师，”米玉杰说。
台积电还推出了4纳米工艺N4，作为目前N5工艺的缩小版，这项工艺与现有的IP和SPICE型号兼容，但掩模更少，逻辑密度更高，减小模具尺寸，降低成本。
