6月17日，臺積電研發(fā)資深副總經(jīng)理米玉杰在臺積電硅谷技術(shù)研討會上表示，公司將在2024年引進ASML高數(shù)值孔徑極紫外光（high-NA EUV）光刻機，以開發(fā)客戶所需的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施和圖案化解決方案。不過，米玉杰在發(fā)布會上沒有透露，臺積電在購入該設(shè)備之后，何時會在制程研發(fā)中使用。

高數(shù)值孔徑EUV光刻機是第二代EUV光刻工具，更高數(shù)值的孔徑意味著更小的光線入射角度，也意味著能夠用來制造尺寸更小、速度更快的芯片。高數(shù)值孔徑EUV是當(dāng)前最先進的EUV光刻機，目前只有ASML能夠生產(chǎn)。盡管臺積電業(yè)務(wù)開發(fā)資深副總經(jīng)理張曉強稱，臺積電2024年還不準(zhǔn)備運用新的高數(shù)值孔徑EUV工具生產(chǎn)，引進的光刻機將主要用于與合作伙伴的研究，但臺積電此次成功引進最先進的光刻機，無疑將進一步鞏固自身在先進制程研發(fā)方面的領(lǐng)先地位。

助力先進制程研發(fā)

作為制造芯片最先進的設(shè)備，光刻機的先進程度直接決定了芯片的制程工藝。ASML發(fā)言人稱，更高的光刻分辨率將允許芯片縮小170%，同時密度增加2.9倍。未來比3納米更先進的工藝將極度依賴高NA EUV光刻機。

正是因為只有ASML才能生產(chǎn)EUV光刻機，ASML的利潤較為可觀。此前，ASML發(fā)布2021財年最新財報稱，公司2021年凈銷售額為186億歐元，同比增長35%；凈利潤59億歐元，同比增長63.9%。此次臺積電從ASML公司引進這一最先進的光刻機，將對臺積電在先進制程的研發(fā)產(chǎn)生較大幫助。

數(shù)據(jù)來源：ASML官網(wǎng)

參加此次臺積電硅谷技術(shù)研討會的TechInsights芯片經(jīng)濟學(xué)家丹·哈切森表示，臺積電到2024年擁有新的光刻機，意味著他們將更快地獲得最先進的技術(shù)。高數(shù)值孔徑EUV光刻機是下一項重要技術(shù)創(chuàng)新，將確保臺積電的芯片技術(shù)處于領(lǐng)先地位。

“光刻機對于先進制程工藝的演進具有不可替代的作用，是使芯片技術(shù)處于領(lǐng)先地位的關(guān)鍵?！辟惖项檰柤呻娐分行母呒壸稍冾檰柍貞椖钕颉吨袊娮訄蟆酚浾弑硎荆_積電引進先進光刻機，有助于在先進制程制造領(lǐng)域繼續(xù)鞏固領(lǐng)先地位。

不過，臺積電不是唯一一家關(guān)注到高數(shù)值孔徑EUV光刻機的芯片代工龍頭企業(yè)。在臺積電宣布獲得這一最先進光刻機之前，英特爾就在2021年7月公布的最新路線圖會議上，提到公司將擁有ASML的高數(shù)值孔徑EUV光刻機。英特爾方面表示，2025年開始，公司將用高數(shù)值孔徑EUV光刻機進行生產(chǎn)。

向先進制程工藝率先演進，是所有晶圓代工廠共同的目標(biāo)。創(chuàng)道投資咨詢總經(jīng)理步日欣對記者表示，晶圓代工廠有了更先進的光刻機，就可以更好地推動更先進工藝制程的研發(fā)，以提升自身的競爭力。

“在這樣的競爭態(tài)勢下，購買高數(shù)值孔徑光刻機是必然趨勢?！辈饺招勒f。但需要看到的是，隨著摩爾定律進入瓶頸期，高端光刻機成本和造價越來越高，晶圓代工廠也會平衡成本和收益，按照不同的節(jié)奏來推動更高端設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化。

不過，半導(dǎo)體行業(yè)專家莫大康認(rèn)為，先進工藝制程的研發(fā)路徑差異不大，都是從FinFET工藝向GAA工藝演進。各公司的設(shè)備基本相同，所以先進制程工藝的水平應(yīng)該差異比較小。研發(fā)的關(guān)鍵還是在于生產(chǎn)線管理、人才儲備及研發(fā)經(jīng)驗等方面。

先進工藝競爭日趨白熱化

工欲善其事，必先利其器。ASML高數(shù)值孔徑EUV光刻機如此搶手的背后，正是日漸白熱化的先進制程爭奪戰(zhàn)。

提到先進制程的最新進展，就不得不提到臺積電。雖然很早之前，臺積電和三星就公開宣稱已具備5納米芯片制造能力，但臺積電顯然通過實際行動證明了自己在晶圓代工界的龍頭地位。2020年秋季，全球第一款5納米芯片產(chǎn)品出貨。該芯片正是蘋果在2020年秋季發(fā)布會上，首次公布的A14仿生芯片。據(jù)了解，這款SoC的晶體管數(shù)量達到驚人的118億個，功能相當(dāng)完善。而該款5納米芯片的代工者，正是臺積電。

面對臺積電當(dāng)時的風(fēng)光，彼時的三星正苦苦追趕。為了搶在臺積電之前完成3納米研發(fā)，三星芯片制造工藝直接跳過4納米，從5納米上升到3納米。

2021年5月，IBM對外公布全球第一顆2納米芯片。IBM的這顆“重磅炸彈”不僅為自己正名，也讓業(yè)界意識到，先進制程的“兵家必爭之地”已來到2納米工藝節(jié)點。

當(dāng)前，各大芯片頭部廠商都積極瞄準(zhǔn)2納米這一重要工藝節(jié)點，其中當(dāng)屬公開宣布“IDM 2.0戰(zhàn)略”的英特爾表現(xiàn)得最為活躍。

此前，英特爾大踏步進軍芯片代工業(yè)務(wù)，對包括2納米在內(nèi)的先進工藝制程進行了大手筆投入。2021年7月，英特爾公布了最新的技術(shù)路線，還對芯片制程工藝命名進行了修改。比如，英特爾將10納米工藝節(jié)點改名為Intel 7，7納米技術(shù)改為Intel4，5納米技術(shù)改成Intel 3，2納米技術(shù)改成Intel20A。值得一提的是，在2納米節(jié)點時，英特爾將FinFET工藝轉(zhuǎn)為了GAAFET工藝。

臺積電在2納米制程的研發(fā)方面也不容小覷。早在2019年，臺積電便宣布啟動了2納米工藝的研發(fā)。在定下目標(biāo)后，臺積電宣布將在2納米、3納米等先進制程工藝的研發(fā)方面支出大約300億美元。最終，臺積電成功找到了切入GAAFET技術(shù)路線的重要路徑，在2納米制程研發(fā)方面取得技術(shù)突破。

近日，有關(guān)臺積電2納米“殺手锏”的熱度不斷發(fā)酵。就在美國當(dāng)?shù)貢r間6月16日，臺積電在2022年北美技術(shù)論壇上，首度推出采用納米片晶體管之下一世代先進2納米（N2）制程技術(shù)，以及支援N3與N3E制程的獨特TSMC FINFLEX技術(shù)。有消息稱，臺積電2納米首期工廠預(yù)計會在2024年年底前投產(chǎn)，搭載2納米芯片的終端產(chǎn)品預(yù)計在2025年上市。外界預(yù)測，在ASML高數(shù)值孔徑EUV光刻機的加持下，臺積電有望成為全球第一家率先提供2納米制程代工服務(wù)的晶圓廠。