3nm 製程是什麼
3nm 製程是指依業界標準「製程節點」命名稱為 3nm 的先進半導體製造技術世代,實際電晶體閘極尺寸在 10nm 級,但在效能、密度、功耗效率方面較前一代(5nm)大幅改善。包括轉移至 GAA(閘極全環)奈米片電晶體、大量使用 EUV 微影、評估導入 High-NA EUV 等,從製造設備與材料的角度來看也是重大轉折點的世代。這是台積電與三星競爭的最前線世代。
重點整理
3nm 世代由 FinFET 轉移至 GAA(奈米片)電晶體
EUV 微影應用於許多關鍵層,曝光製程更加複雜
目標為較前一代電晶體密度約 1.7 倍、功耗效率提升 30~40%
台積電提供 N3E、N3P,三星提供 SF3 等多種 3nm 衍生版本
製造成本據稱每 1 片晶圓超過 $20,000,良率管理刻不容緩
常見問題
哪些晶圓廠在量產 3nm 製程?
台積電(台灣)於 2022 年全球首家開始量產 3nm(N3),三星(韓國)也以 SF3 跟進。截至 2026 年,蘋果、超微、輝達的最先進晶片皆以 3nm 系列製程製造。
3nm 導入 GAA,對哪些設備影響最大?
最重要的設備為奈米片堆疊用的磊晶成長設備(磊晶反應爐)、SiGe 選擇性蝕刻設備(矽蝕刻機)、閘極介電層的 ALD 設備,以及 EUV 掃描式曝光機。
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延伸閱讀
製程的其他分類
2nm 製程
2nm 製程是以台積電的 N2(預計 2025 年量產)、英特爾的 Intel 20A/18A、三星的 SF2 等為代表的次世代先進半導體製程。
5nm 製程5nm 製程是 2020 年前後開始量產的 FinFET 技術成熟世代,以台積電的 N5、三星的 EUV 5nm 為代表。
DRAM 製程DRAM 製程是製造揮發性記憶體 DRAM(Dynamic Random Access Memory)的半導體製造技術。
GAA 製程GAA 製程(Gate-All-Around Process)是形成閘極電極完全包圍電晶體通道四周之結構(GAA:Gate-All-Around)的製程技術。
邏輯製程邏輯製程是製造 CPU、GPU、FPGA、SoC 等運算與控制元件之半導體製程技術的總稱,設計上以高速電晶體切換、低功耗、高積集度為最優先。
記憶體製程記憶體製程是製造 DRAM、NAND Flash、NOR Flash 等記憶體元件之半導體製程技術的總稱。
Minimal Fab(迷你晶圓廠)Minimal Fab(迷你晶圓廠)是使用直徑 0.5 英吋的迷你晶圓與局部潔淨化技術,不使用無塵室即可製造半導體、適合少量多樣的生產方式。
NAND 製程NAND Flash 製程是製造非揮發性記憶體 NAND Flash 的半導體技術。