爭奪ASML最強EUV設備敗北，臺積電下一步怎么走？

英特爾沖刺晶圓代工事業(yè)，已成為 ASML 首臺最新型 High-NA EUV（高數值孔徑極紫外光光刻系統）的買(mǎi)家，預計 2025 年用這款設備生產(chǎn)先進(jìn)制程芯片，臺積電則按兵不動(dòng)。臺積電如何保持制程技術(shù)領(lǐng)先地位，引發(fā)關(guān)注。

據 Tom's Hardware 報道，英特爾已收到 ASML 第一臺最新型高數值孔徑 EUV 光刻機，英特爾在接下來(lái)幾年，打算將此系統部署到 18A（即 1.8nm）后的制程節點(diǎn)，據悉，這種最先進(jìn)的 EUV 設備，將被運往英特爾位于俄勒岡州的 D1X 工廠(chǎng)。英特爾和 ASML 發(fā)言人沒(méi)有對該系統的目的地發(fā)表評論。

目前，EUV 光刻機可以支持芯片制造商將芯片工藝推進(jìn)到 3nm 左右，但芯片制造商如果要繼續推進(jìn)到 2nm，甚至更小的尺寸，就需要更高數值孔徑的 High-NA 曝光機。相較于目前的 0.33 數值孔徑的 EUV 光刻機，High-NA EUV 光刻機將數值孔徑提升到 0.55，可進(jìn)一步提升分辨率。根據瑞利公式，NA 越大，分辨率越高。

之前，英特爾購買(mǎi)了 ASML 的 EUV 設備 Twinscan EXE：5000，英特爾正在使用它來(lái)學(xué)習如何更好地使用 High-NA EUV 設備，并用于 18A 制程工藝技術(shù)研發(fā)，獲得了寶貴的經(jīng)驗，該公司計劃從 2025 年開(kāi)始使用 Twinscan EXE：5200 量產(chǎn) 18A 制程芯片。

配備 0.55 NA 鏡頭的 High-NA EUV 光刻設備可實(shí)現 8nm 的分辨率，與配備 0.33 NA 鏡頭的標準 EUV 相比，進(jìn)步顯著(zhù)，該鏡頭提供 13nm 分辨率。預計高數值孔徑技術(shù)將在后 2nm 級工藝技術(shù)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，這些技術(shù)要么需要使用低數值孔徑 EUV 雙重圖案化，要么需要使用高數值孔徑 EUV 單圖案化。

相比之下，臺積電并不急于在短期內采用高數值孔徑 EUV，華興資本董事總經(jīng)理吳思浩（SzeHo Ng）說(shuō)，臺積電可能需要數年時(shí)間才能在 2030 年或以后趕上這一潮流。

SemiAnalysis 和華興資本分析師指出，臺積電暫時(shí)不會(huì )跟進(jìn)采用這項技術(shù)，主因在于，使用高數值孔徑 EUV 的成本，可能比使用 Low-NA EUV 還高，至少在初期是這樣，盡管低成本的代價(jià)是生產(chǎn)出來(lái)的晶體管密度較低。

臺積電 2019 年開(kāi)始使用 EUV 光刻工具大量生產(chǎn)芯片，比三星晚幾個(gè)月，但比英特爾早幾年，推測英特爾想透過(guò)高數值孔徑 EUV，領(lǐng)先于三星代工和臺積電，這可以確保一些戰術(shù)和戰略利益。唯一的問(wèn)題是，如果臺積電在 2030 年或以后（即比英特爾晚 4~5 年），才開(kāi)始采用高數值孔徑光刻技術(shù)，是否還能維持制程技術(shù)的領(lǐng)先地位？

根據 ASML 介紹，最新型高數值孔徑 EUV 光刻機的造價(jià)成本超過(guò) 3 億美元，可以滿(mǎn)足一線(xiàn)芯片制造商的需求，在未來(lái)十年內能夠制造出更小、更好的芯片。

ASML 新 CEO 將訪(fǎng)臺積電

近日，ASML 候任 CEO 富凱（Christophe Fouquet）將率公司高層訪(fǎng)臺，供應鏈傳出其將拜訪(fǎng)臺積電和相關(guān)供應鏈廠(chǎng)商，討論新一代 EUV 設備。

ASML 管理層親訪(fǎng)臺積電，是否是為新型 High-NA EUV 訂單，臺積電尚未證實(shí)，然而，臺積電將多方嘗試各種可能，包含在先進(jìn)封裝領(lǐng)域之投注。

法人指出，High-NA EUV 造價(jià)成本超過(guò) 3 億美元，按成本效益權衡，臺積電暫不急于采用，由于該公司美國建廠(chǎng)迫在眉睫，估計未來(lái)資本支出將大幅往海外擴廠(chǎng)傾斜。

富凱 2008 年加入 ASML，歷任多項管理職位，現為 ASML 執行副總裁兼商務(wù)長(cháng)，今年 4 月將接替 CEO 溫彼得（Peter Wennink）。如何維持 ASML 市場(chǎng)領(lǐng)導地位，同時(shí)在美中關(guān)系緊張之際維持銷(xiāo)售成績(jì)，成富凱接任后的最大挑戰。溫彼得任期屆滿(mǎn)后將退休，自 2013 年 7 月?lián)?CEO 以來(lái)，公司營(yíng)收增長(cháng) 4 倍、股價(jià)飆漲 10 倍，并在任內進(jìn)行 4 次收購，也讓 ASML 稱(chēng)霸光刻設備市場(chǎng)。

英特爾明年將購買(mǎi) 10 臺 High-NA EUV 中的 6 臺

根據 TrendForce 集邦咨詢(xún)的一份報告，英特爾將在 2024 年獲得 ASML 的大部分 0.55 數值孔徑 EUV 光刻機。

據悉，2024 年，ASML 將生產(chǎn) 10 臺 High-NA EUV（Twinscan EXE：5200 掃描儀，英特爾將獲得其中的 6 臺，將在 2025 年及以后用于使用 18A 或其它制程工藝的芯片生產(chǎn)。

Twinscan EXE 的使用可能會(huì )對公司的生產(chǎn)周期產(chǎn)生積極影響，盡管很難說(shuō)這是否會(huì )對英特爾的成本產(chǎn)生積極影響，因為這些機器將比 Twinscan NXE：3600D 或 NXE：3800E 貴得多（有人說(shuō)在 3 億~4 億美元之間），后者已經(jīng)超過(guò) 2 億美元。此外，由于高數值孔徑光刻設備的光罩尺寸小兩倍，因此它們的使用方式將與我們在典型 EUV 機器上看到的不同。

在高數值孔徑學(xué)習方面，英特爾將領(lǐng)先于其競爭對手，這將為其帶來(lái)多項優(yōu)勢。具體來(lái)說(shuō)，由于英特爾很可能是第一家使用高數值孔徑工具啟動(dòng)大批量生產(chǎn)的公司，因此晶圓廠(chǎng)工具生態(tài)系統將不可避免地遵循其要求。上述要求可能會(huì )轉化為行業(yè)標準，這可能會(huì )使英特爾比臺積電和三星更具優(yōu)勢。

但英特爾的競爭對手也在尋求獲得高數值孔徑 EUV。三星電子副董事長(cháng)兼設備解決方案部門(mén)負責人 Kyung Kye-hyun 本周表示，該公司與 ASML 就采購高數值孔徑 EUV 達成協(xié)議。

「三星已經(jīng)確保了高數值孔徑設備技術(shù)的優(yōu)先權，」Kyung Kye-hyun 說(shuō)：「我相信，從長(cháng)遠來(lái)看，我們創(chuàng )造了一個(gè)機會(huì )，可以?xún)?yōu)化高數值孔徑技術(shù)在 DRAM 存儲芯片和邏輯芯片生產(chǎn)中的使用?！?/p>