景氣下行,半導體市場庫存面臨修正,衝擊晶圓代工廠
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全球通膨造成消費性電子需求急凍,半導體生產鏈庫存修正開始對上游晶圓代工廠造成影響。然在景氣下行之際,晶圓代工市場強者恆強特性卻愈發明顯,以各家業者在手訂單來看,台積電營運估將在明年第一季軟著陸,第二季後重拾成長動能。至於聯電、力積電、世界先進等產能利用率將明顯向下修正、且面臨苦戰,明年第二季營運才可望觸底回溫。
半導體庫存修正已開始影響晶圓代工廠產能利用率,加上美中貿易戰持續延燒,美國發布最新法令,企圖阻止中國取得製造先進晶片不可或缺的關鍵技術與設備,讓晶圓代工廠面臨的地緣政治壓力直線上升。
為了因應外在環境因素對營運的直接衝擊,目前業界普遍認為,庫存去化仍是優先處理項目,美中貿易紛爭仍有尋求最適解的機會。
面對此次的景氣下行,過往一片榮景的晶圓代工市場,也將開始出現兩樣情。
由於智慧型手機及筆電等需求疲弱,台積電雖然面臨輝達、超微等大客戶修正訂單,但是在先進製程市場贏者通吃,不僅由競爭對手的手中搶回了高通及輝達的新訂單,爭取到英特爾擴大委外,蘋果訂單成長動能也仍然穩健。
■台積電營運將軟著陸
法人預期,台積電第四季營收表現將約較上季持平或小幅下滑,明年第一季雖然是淡季,但依慣例會先為主要客戶進行「提前投片」的動作,維持產能利用率在高檔。
由於新台幣看貶加上2023年再度調漲價格,台積電第一季營收季減率仍可控制在10%以內,第二季就可隨著庫存壓低而逐步重拾成長動能,在這波市況變動中讓營運出現「軟著陸」。至於其它晶圓代工廠就可能直接面臨苦戰。
■庫存修正8吋廠先引爆
由於這波庫存修正先由8吋廠開始引爆,力積電及世界先進第三季營運轉弱,產能利用率逐季走跌到明年第一季。聯電第三季雖然維持高檔,但第四季亦難逃市況修正壓力,明年第一季利用率仍會向下修正。
總體來看,台積電的產能調配及產品線轉換的策略奏效,隨著3奈米N3E製程在明年第二季下旬開始出量,明年年度營收仍可優於今年。
至於其他晶圓代工廠的產能,偏重在成熟製程領域,消費性占比明顯偏高,產能利用率修正速度快且幅度大,業界多數認為,要到明年第二季營運才會觸底回升。
Q2季成長率收斂至3.9%
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市調機構研究顯示,由於少量新增晶圓代工產能在第二季開出並帶動晶圓出貨成長,以及部分晶圓代工價格調漲,推升第二季前十大晶圓代工產值達到了331.97億美元規模,季成長率因消費性晶片進入庫存調整及需求轉弱而收斂至3.9%。
集邦指出,第三季半導體生產鏈正式進入庫存修正,除首波面板驅動IC及電視晶片砍單幅度持續擴大外,更延燒至非蘋智慧型手機應用處理器(AP)與周邊電源管理IC及CMOS影像感測器(CIS),其它消費性電子電源管理IC、中低階微控制器(MCU)等亦有庫存去化情況,使得晶圓代工產能利用率能否維持滿載面臨挑戰。
然而蘋果iPhone新機推出後需求強度優於預期,為低迷的消費性晶片市場帶來備貨動能,集邦預期第三季前十大晶圓代工廠營收規模在高價製程的帶動下,將維持成長態勢,且季增幅度可望略高於第二季。
集邦指出,龍頭大廠台積電受惠於高效能運算(HPC)、物聯網(IoT)、車用電子等晶片備貨需求強勁,第二季營收規模季增3.5%達181.45億美元,因第一季調漲價格墊高營收基期,所以季成長率出現收斂。以營運表現來看,在HPC客戶推出採用先進製程新產品推升下,5奈米及4奈米表現最好,7奈米及6奈米受中低階智慧型手機市況前景不明朗而遭客戶修正訂單。
三星第二季營收規模季增4.9%達55.88億美元,主要是5奈米及4奈米產能轉換順利及良率持續改善,至於採用環繞閘極(GAA)架構的3奈米製程雖已宣布量產,但最快要到年底才能對營收有所貢獻。
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處理器大廠美商超微(AMD)董事長暨執行長蘇姿丰(Lisa Su)將於10月初訪台。
超微負責製造團隊已於9月下旬陸續到達台灣,與在台供應鏈合作夥伴進行明年度的產品線生產排程確認,蘇姿丰10月初到訪台灣,將只是單純拜會供應鏈合作夥伴。
超微今年下半年進行產品線世代交替,包括RDNA 3架構繪圖處理器及Zen 4架構處理器將陸續推出,主要採用台積電5奈米製程生產。超微2023年下半年到2024年上半年將會開始進行年度產品線推進,轉進RDNA 4架構繪圖處理器及Zen 5架構處理器,製程將微縮到台積電4奈米及3奈米。
魏哲家指出,已接獲許多客戶訂單,並暗諷對手技術中看不中用
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台積電30日舉行年度技術論壇,總裁魏哲家指出,3奈米今年下半年會開始放量生產,並指出台積電3奈米不是只有「好看的,要實用」,以幽默方式暗諷競爭對手技術不如台積電。
魏哲家以「New World,New Opportunities(新世界、新機會)」為主題開講。其中,在先進製程布局上,他指出,台積電的3奈米製程即將量產,持續採用FinFET製程,並且已經接獲許多客戶訂單,公司會持續加派研發工程人員支援。
魏哲家還加碼暗諷競爭對手,台積電的3奈米製程「新技術不只有好看的,還具備好名聲,更還要實用」。魏哲家說,台積電研發人員超過2,000人規模,絕對有能力做自己的產品,但台積電堅持不做產品,只為客戶服務,「在台積電代工生產,不用擔心產品設計被搶。」
魏哲家幽默地對台下聽眾表示,「我不相信我的競爭者可以講出這種話!講白一點,對我們的競爭者來說,不管客戶成功與否,他們(台積電的競爭者)還是可以有自己的產品。」魏哲家一番妙語,也使得台下的台積電合作夥伴一陣哄堂大笑。業內人士指出,實際上台積電晶圓代工的對手,不論是英特爾或是三星,都有這些問題(與代工客戶競爭)存在。
供應鏈指出,台積電3奈米下半年將先行搶下蘋果訂單,並在第四季將達到放量出貨階段,且預期將會整合台積電自家的整合扇出型(InFO)先進封裝,使晶片效能大幅提升。
不僅如此,後續還可望有高通、聯發科及輝達等客戶陸續在明年及後年完成開案,屆時將會導入台積電3奈米製程量產,顯示台積電在先進製程布局持續領先對手三星。
台積電在先進製程技術遙遙領先競爭對手,魏哲家指出,台積電現在已量產的5奈米製程家族今年已經進入第三年,一共已經生產超過200萬片12吋晶圓,他說,「不是沒有一家公司能跟上台積電速度,是沒有任何一家生產的5奈米製程晶圓量、有達到台積電一半的產量」。
據了解,台積電的5奈米製程家族除了5奈米製程之外,還包含4奈米、N4P及N4X等相關製程,目前台積電在5奈米製程家族手握蘋果、聯發科、高通、超微及輝達等大客戶訂單,且正持續放量出貨。
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南北兩地首度同推先進製程 周四法說會將成焦點
在晶圓代工三強爭霸中,台積電和三星在三奈米爭戰吸引全球半導體產業的目光。據調查,台積電三奈米製程近期獲得重大突破,台積電決定八月率先以第二版三奈米製程(N3B)於南北兩地同步投片,正式以鰭式場效電晶體(FinFET)架構對決三星的環繞閘極(GAA)製程。
此外,台積電將以良率快速拉升的第三版三奈米製程(N3E)明年加速放量,除了蘋果應用於新款的更新一代處理器外,還包括應用於平板和筆電等處理器,也會全數導入最新的N3E製程;其餘導入客戶還包括英特爾及高通等重量級半導體大廠。台積電這項布局,也將成為台積電周四(十四日)的法說會中法人關注焦點。
台積電供應鏈透露,台積電還有二奈米的祕密武器在後頭,三奈米製程雖歷經諸多瓶頸及考驗,卻讓研發人員加速打通二奈米任督二脈,內部對二奈米順利試產並量產信心大增,預料會在今年的技術論壇對外揭露進度。
半導體業者指出,台積、三星製程競賽比的是三大關鍵指標:性能、功耗和密度(單位面積內的晶體管數量)。在同樣的製程,看誰做的晶片性能優,功耗更低及電晶體誰的多。
經過一年多努力,台積電在三奈米製程獲得重大突破。據調查,台積電決定如原先計畫,在今年下半年推動三奈米量產,其中南科十八B廠第五廠主要代工用於蘋果下世代平板電腦及Macbook系列筆電的第二代處理器,新竹十二廠研發中心第八期新廠,則是為英特爾代工支援該公司核心處理器中的支援晶片。這是台積電首度將同一製程在南北兩地量產,是台積電研發中心改變以往只設試產線,也設立量產線的全新運作模式。
台積電供應鏈透露,目前台積電初步規畫新竹研發中心的三奈米產能,每月約一到兩萬片。至於南科十八B廠第五廠,將設置約一點五萬片產能。此外,台積電計畫明年全數導入更具成本效益的N3E,規畫明年月產能由二點五萬片倍增至五萬片,並視客戶導入進度,不排除拉升至更高的產能水準。
【2022-04-12 聯合報 A7 財經要聞】
去年3D資本支出逾30.49億美元,掌握技術制定話語權,狠狠甩開日月光、三星
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由於3奈米及更先進製程投資成本愈來愈高,為了延續摩爾定律有效性,2.5D/3D先進封裝技術受到青睞,並已開始進入高速成長階段。而根據市調機構Yole Developpement統計,英特爾及台積電去年在先進封裝資本支出領先,同時掌握技術制定話語權,日月光投控及三星則緊追在後,前四大廠資本支出合計市占高達85%。
根據Yole數據顯示,去年全球2.5D/3D封裝前七大半導體廠資本支出合計達119.09億美元,其中,英特爾、台積電、日月光投控排名前三大,三星及安可(Amkor)緊追在後,中國封測廠長電及通富微電亦排名第六及第七。
由於小晶片(chiplet)設計已成為未來中央處理器(CPU)、繪圖處理器(GPU)等高效能運算(HPC)發展趨勢,2.5D/3D封裝資本支出在未來三年成長幅度將明顯拉高。
Yole統計去年全球先進封裝市場規模達27.4億美元,2021~2027年的年複合成長率(CAGR)將達19%,2027年市場規模會成長至78.7億美元。
英特爾去年在2.5D/3D封裝資本支出達35億美元,主要投入Foveros及EMIB等先進封裝技術研發及產能擴建。英特爾認為3D封裝能延續摩爾定律,給予設計人員橫跨散熱、功耗、高速訊號傳遞和互連密度的選項,最大化和共同最佳化產品效能。其中,今年將推出的Sapphire Rapids伺服器處理器及Ponte Vecchio資料中心繪圖晶片,以及開始試產的Meteor Lake處理器都將採用Foveros技術。
台積電在2.5D封裝已推出CoWoS及InFO等技術並進入量產,去年3D封裝資本支出達30.49億美元位居第二,將擴大系統整合晶片(TSMC-SoIC)中多種3DFabric平台的WoW(晶圓堆疊晶圓)及CoW(晶片推疊晶圓)先進封裝技術推進及產能建置。
據了解,包括蘋果、聯發科、超微、賽靈思、博通、輝達等大客戶都已經採用台積電先進封裝。
日月光投控去年在2.5D/3D封裝資本支出達20億美元排名第三,憑藉在FoCoS先進封裝技術的布建,是目前在封測代工(OSAT)產業中唯一擁有超高密度扇出解決方案的業者。
三星去年在2.5D/3D封裝投資達20億美元,近期已計畫整合旗下封測相關資源加快先進封裝布局,以因應HPC應用在異質晶片整合的快速發展。安可去年2.5D/3D封裝投資7.8億美元,布局動作維持穩健。累計前五大廠在先進封裝的資本支出占了91%,說明市場仍由一線大廠主導。
外媒指出,三星3奈米晶圓代工良率不優,恐失高通青睞
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高通(Qualcomm)傳出將把3奈米製程打造的Snapdragon 8 Gen2訂單轉至台積電(2330),主因在於三星先進製程良率過低及3奈米矽智財(IP)不足,外媒更指出,三星4奈米僅有三成五左右的良率,加上三星邏輯晶圓代工現有掌握矽智財數量僅是台積電的三分之一,成為台積電有望拿下大筆高通旗艦晶片訂單的關鍵,顯示台積電先進製程技術大勝三星。
業界傳出,高通將把以3奈米製程打造的Snapdragon 8 Gen2訂單大幅轉向在台積電投片,最快預期將在2022年底前開始進入量產階段,量產地點將會在台積電的南科Fab 18超大型晶圓廠(GigaFab)的P5~P8廠。
其中,主要原因在於三星良率製程過低,外媒指出,三星以4奈米製程打造的Exynos 2200處理器良率僅約三成五。供應鏈指出,這明顯低於台積電相同製程的水準(70%),高通目前在三星投片的Snapdragon 8 Gen1旗艦晶片良率雖然有高通派駐高層進駐三星,但良率也僅比為三星自家打造的處理器高出一些,因此這是高通希望轉單的原因之一。
不僅如此,外媒報導,根據元大証券韓國公司調查,三星在晶圓製造的矽智財數量截至2020年底僅手握7,000~1萬個左右,遠輸台積電的3.5~3.7萬個,且台積電2020年底擁有的IP數量相較10年前已經成長十倍。
供應鏈指出,IC設計廠在晶圓代工廠投片時,晶圓代工廠若手中握有大量矽智財,有助於IC設計廠開發晶片流程。
因此IC設計廠在選定投片量產晶圓廠除了會考量良率、價格及交期之外,矽智財數量更是IC設計廠考慮的原因之一。
據了解,台積電在進入16奈米以下的先進製程後,除了持續穩定拿下蘋果行動處理器(AP)訂單之外,更開始加碼拿下超微(AMD)、博通及先前的海思等大單,且隨著聯發科在手機晶片跟上先進製程腳步後,同樣交由台積電生產。
另外,高通近年來也開始加大在台積電的生產數量,除了中低階系列處理器之外,下半年將以4奈米製程量產的Snapdragon 8 Gen1 Plus亦由台積電拿下,現在又有2022年將量產的Snapdragon 8 Gen2大單,業界認為,台積電在先進製程發展大勝三星晶圓代工。
明年Q4量產;蘋果、英特爾、超微等多家客戶3奈米晶片將等候生產
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晶圓代工龍頭台積電Fab 18B廠已完成4奈米及3奈米生產線建置,近期開始進行3奈米測試晶片的正式下線投片的初期先導生產(pilot run),預計2022年第四季進入量產及產能拉升(ramp up)階段。據設備業者消息,包括蘋果、英特爾、超微、高通、聯發科、博通等均是3奈米主要客戶,每家業者的首款3奈米晶片會在2022~2023年陸續完成設計定案(tape-out)並交付生產。
台積電2021年資本支出上修至300億美元,並擬定3年共1,000億美元的大投資計畫,其中八成將用於先進製程技術研發及產能建置。台積電南科Fab 18超大型晶圓廠(GigaFab)將建置P1~P4共4座5奈米及4奈米晶圓廠,P5~P8共4座3奈米晶圓廠。其中P1~P3的Fab 18A廠已進入量產,P4~P6的Fab 18B廠已建置完成的生產線開始進入試產階段。
台積電3奈米製程仍然採用鰭式場效電晶體(FinFET)架構,提供客戶最成熟的技術、最好的效能及最佳的成本,技術研發已經完成,同時已開發完整平台支援高效能運算(HPC)及智慧型手機應用。據設備業者消息,台積電近期已開始進行3奈米測試晶片在Fab 18B廠正式下線投片的初期先導生產,2022年下半年進入量產的時程目標將順利達成。
台積電在日前法人說明會中指出,3奈米2021年進行試產,並預計在2022年下半年進入量產,2023年第一季將會看到明顯營收貢獻。設備業者表示,台積電3奈米預計2022年第四季開始擴大投片規模,同時進入產能拉升階段,進度符合預期,屆時台積電將成為業界首家大規模量產3奈米的半導體廠,以及擁有最大極紫外光(EUV)先進邏輯製程產能的半導體廠。
台積電觀察到3奈米製程節點有許多客戶參與,相較於5奈米世代,預期首年會有更多新的產品設計定案。台積電總裁魏哲家在法人說明會中指出,憑藉台積電的技術領先地位和強勁的客戶需求,有信心3奈米家族將成為台積電大規模且長期需求的製程技術。
5G手機晶片及HPC運算晶片會是台積電3奈米量產第一年的主要投片產品。業界預期,蘋果及英特爾將會是3奈米量產初期兩大客戶,後續包括超微、高通、聯發科、博通、邁威爾等都會在2023年開始採用3奈米生產新一代晶片。法人預期台積電2023年及2024年營收將受惠於3奈米產能逐步開出而續創新高紀錄。
今年資本支出維持300億美元不變,2奈米計畫於2025年推出
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晶圓代工龍頭台積電預期,今年資本支出300億美元、3年內投資1,000億美元的計畫不變。近期外資預期台積電3奈米先進製程推進延宕,台積電總裁魏哲家重申,3奈米在明年下半年量產時程不變,2奈米將在2025年推出。
半導體潛在需求提升
魏哲家表示,台積電投入年度資本支出是基於對未來數年成長的預期所規劃。在5G和HPC相關應用的產業大趨勢下,「我們正在見證半導體潛在需求的結構性提升現象」。為了支持客戶成長,同時為了滿足未來幾年對先進製程和特殊製程需求不斷提升,台積電今年300億美元資本支出預算維持不變。
魏哲家表示,台積電3奈米製程仍然採用鰭式場效電晶體(FinFET)架構,提供客戶最成熟的技術、最好的效能及最佳的成本。台積電3奈米推度符合預期,已開發完整平台支援高效能運算(HPC)及智慧型手機應用。
台積電持續觀察到3奈米製程節點有許多客戶參與,相較於5奈米世代,預期首年會有更多新的產品設計定案(tape-out)。
祭出加強版N3E製程
台積電重申,3奈米今年進行試產,並預計在2022年下半年進入量產,2023年第一季將會看到明顯營收貢獻。台積電也會推出加強版N3E製程為3奈米延伸,N3E將會在3奈米量產一年後進入生產階段。魏哲家表示,憑藉台積電的技術領先地位和強勁的客戶需求,有信心3奈米家族將成為台積電大規模且長期需求的製程技術。
對於韓國三星及美國英特爾在先進製程擴大投資,台積電仍維持每二年推進一個製程節點世代的進度。魏哲家表示,2奈米可能採用環繞閘極(GAA)電晶體架構,研發進度持續進行,預計會在2025年推出,不論在晶片密度或是運算效能等,有信心台積電2奈米屆時會是市場上最先進的技術。
維持策略性定價
雖然市場對於台積電龐大投資計畫,認為可能造成獲利成長趨緩,但魏哲家表示,包括先進製程的複雜度提升、成熟製程的投資增加、全球生產據點擴展、原料成本上升等因素,台積電面臨生產成本挑戰,所以會持續和客戶密切合作以支持客戶成長,台積電定價將維持其策略性而非機會主義,以反映創造出來的價值。
由於全部製程客戶都要求台積電擴產支援足夠產能,為了能確認真正需求可以獲得產能,所以決定漲價。
魏哲家表示,儘管台積電肩負更大的投資計畫,但透過採取相關行動,能夠獲取適當的報酬進行投資以支持客戶成長,並為股東帶來長期的結構性獲利,50%以上的毛利率是可達成的目標。
半導體潛在需求提升
魏哲家表示,台積電投入年度資本支出是基於對未來數年成長的預期所規劃。在5G和HPC相關應用的產業大趨勢下,「我們正在見證半導體潛在需求的結構性提升現象」。為了支持客戶成長,同時為了滿足未來幾年對先進製程和特殊製程需求不斷提升,台積電今年300億美元資本支出預算維持不變。
魏哲家表示,台積電3奈米製程仍然採用鰭式場效電晶體(FinFET)架構,提供客戶最成熟的技術、最好的效能及最佳的成本。台積電3奈米推度符合預期,已開發完整平台支援高效能運算(HPC)及智慧型手機應用。
台積電持續觀察到3奈米製程節點有許多客戶參與,相較於5奈米世代,預期首年會有更多新的產品設計定案(tape-out)。
祭出加強版N3E製程
台積電重申,3奈米今年進行試產,並預計在2022年下半年進入量產,2023年第一季將會看到明顯營收貢獻。台積電也會推出加強版N3E製程為3奈米延伸,N3E將會在3奈米量產一年後進入生產階段。魏哲家表示,憑藉台積電的技術領先地位和強勁的客戶需求,有信心3奈米家族將成為台積電大規模且長期需求的製程技術。
對於韓國三星及美國英特爾在先進製程擴大投資,台積電仍維持每二年推進一個製程節點世代的進度。魏哲家表示,2奈米可能採用環繞閘極(GAA)電晶體架構,研發進度持續進行,預計會在2025年推出,不論在晶片密度或是運算效能等,有信心台積電2奈米屆時會是市場上最先進的技術。
維持策略性定價
雖然市場對於台積電龐大投資計畫,認為可能造成獲利成長趨緩,但魏哲家表示,包括先進製程的複雜度提升、成熟製程的投資增加、全球生產據點擴展、原料成本上升等因素,台積電面臨生產成本挑戰,所以會持續和客戶密切合作以支持客戶成長,台積電定價將維持其策略性而非機會主義,以反映創造出來的價值。
由於全部製程客戶都要求台積電擴產支援足夠產能,為了能確認真正需求可以獲得產能,所以決定漲價。
魏哲家表示,儘管台積電肩負更大的投資計畫,但透過採取相關行動,能夠獲取適當的報酬進行投資以支持客戶成長,並為股東帶來長期的結構性獲利,50%以上的毛利率是可達成的目標。
將採CIP計畫減少光罩使用道數,降低晶圓代工價格過高問題
台北報導
晶圓代工龍頭台積電下半年5奈米接單滿載,優化版4奈米明年進入量產,已獲蘋果、高通、聯發科、博通、英特爾等大廠採用,但3奈米推進面臨晶片設計複雜度及晶圓代工成本大幅拉高等問題,關鍵在於新款極紫外光(EUV)曝光機採購金額創新高,產出吞吐量(throughput)提升速度放緩,恐將導致3奈米晶圓代工價格逼近3萬美元。
由於3奈米晶圓代工價格過高恐影響客戶製程微縮速度,為了在明年之後加速客戶5奈米產品線轉換至3奈米,並維持先進製程依循摩爾定律推進軌道,設備業界透露,台積電將啟動EUV持續改善計畫(Continuous Improvement Plan,CIP),希望在略為增加晶片尺寸的同時,減少先進製程EUV光罩使用道數,以降低3奈米「曲高和寡」問題。
台積電近幾年擴大採購EUV曝光機,下半年5奈米產能全開,包括蘋果A15應用處理器及M1X/M2電腦處理器、聯發科及高通新款5G手機晶片、超微Zen 4架構電腦及伺服器處理器等將陸續導入量產。台積電為了維持技術領先,由5奈米優化後的4奈米將在明年進入量產,全新3奈米也將在明年下半年導入量產,然而客戶端對於延長使用4奈米或採用全新3奈米態度搖擺,關鍵差別在於EUV光罩層數多寡決定了晶圓代工價格高低。
業者分析,EUV曝光機價格愈來愈高,下半年即將推出的NXE:3600D價格高達1.4~1.5億美元,產出吞吐量每小時可達160片12吋晶圓,與上代機型相較增加幅度不大。而由製程上來看,4奈米主要是以5奈米進行優化,EUV光罩層大約在14層以內,但3奈米預計將採用25層EUV光罩層,所以3奈米晶圓代工價格恐怕上看3萬美元,並不是所有客戶都願意買單。為了降低客戶產品線由5奈米向3奈米推進速度放緩的疑慮,台積電啟動EUV CIP計畫改善製程,希望透過減少EUV光罩層使用道數及相關材料,例如將3奈米的25層EUV光罩層減少至20層。設備業者指出,雖然晶片尺寸將因此略為增加,但若計畫成功可以有效降低生產成本及晶圓價格,加快客戶產品線轉向3奈米。