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天价High NA EUV大战! 台积电最快2028年A14P制程启用

  • 陈玉娟新竹

在5月下旬时,台积电董事长魏哲家与经营团队前往荷兰总部拜访ASML的消息主动曝光。法新社
在5月下旬时,台积电董事长魏哲家与经营团队前往荷兰总部拜访ASML的消息主动曝光。法新社

随着先进制程、先进封装技术加速推进与大多数客户群受制成本高昂而难以转单,无其他更好选择下,台积电持续拉开与三星电子(Samsung Electronics)、英特尔(Intel)的差距。

半导体设备业者表示,三星、英特尔仍未放弃弯道超车希望,仍重金购入数台高数值孔径极紫外光微影设备(High NA EUV),老神在在的台积电其实也完成首波采购计划。

台积电拟定High NA EUV时代蓝图(Roadmap),计划在2027年第3季正式量产的A14时代现身,但并非首代A14,而是由之后的升级改良版,如A14P正式启用,时程约落在2028年。

大量采购计划确立下,台积电持续稳坐ASML最大客户,也是国内市场发展持续受到箝制的ASML,未来营运成长动能关键。

已成为台积电主要对手的英特尔,于2024年4月抢先宣布位于美国俄勒冈州希尔斯伯勒的英特尔研发基地中,研发人员已完成业界首台High NA EUV组装。

此台由ASML供应的EXE:5000微影设备,将开始进行多项校准步骤,预计于2027年启用、率先用于Intel 14A制程。此设备将投影印刷成像到晶圆的光学设计进行改造,明显提升下时代处理器的图像分辨率和尺寸缩放。

High NA EUV为新时代极紫外光微影技术,使用人工的13.5纳米光波长。此一光波长是利用强大的雷射光束,照射加热至将近摄氏22万度的锡滴上而产生,此温度高出太阳表面平均温度40倍。光束从含电路图案模板的光罩中反射,再穿过高精度镜组打造的先进光学系统。
 
数值孔径(Numerical Aperture;NA)为衡量光收集和聚焦能力的重要指标。High NA EUV微影设备藉由光学元件设计的改善,大幅提升图案分辨率和缩小晶体管尺寸。

然而要进一步制造尺寸更小的晶体管,仍需要全新的晶体管结构和相关制程步骤,因此英特尔在整合首台High NA EUV微影设备的同时,也积极开发其他相关技术。

面对英特尔、三星抢先下单ASML的High NA EUV设备,英特尔并已完成首台组装,备受关注的台积电并未主动释出太多消息。

然在5月下旬时,台积电董事长魏哲家与经营团队前往荷兰总部拜访ASML、蔡司等供应链的消息主动曝光,据了解,台积电此行目的除全面了解要价3.8亿美元的High NA EUV设备技术外,也与多家合作夥伴讨论报价与后续维修、零组件更换等各项条件与支持度。

当中,盛传由于台积电掌控绝对市占优势,也是EUV设备下单量最多的客户,且近期随着半导景气逐步复苏,3纳米产能满载与预计2025年第4季量产的2纳米制程客户订单陆续落袋,终于重启EUV设备拉货动能,估计此波新单规模约达70台,因此已与ASML谈妥下时代EUV设备销售折扣,并确立了未来5年制程技术与推进时程。

据设备业者指出,据台积电规划,A14将于2026年上半进行风险试产,最快2027年第3季量产,现已完成EUV与High NA EUV时代首阶段采购计划;A14量产初期,设备仍会以第三代标准型EUV设备为主,型号为NXE:3800E,0.33数值孔径透镜,效能较旧型号NXE:3600D进一步提升,在此之前,NXE:3800E已先导入支持2纳米时代。

而预计在改良升级版,如A14P时代,将正式采用High NA EUV设备,包括EXE:5000及EXE:5200,而在2030年后的A10更先进时代中,将全面导入High NA EUV,进一步改善先进制程技术成本与效能。

随着台积电持续加速2纳米、A16、A14及A10制程时代,掌握大部分客户订单,实现大量生产目标,除了ASML、应材等国际大厂外,包括帆宣、家登、泛铨、中砂、宜特与闳康等台EUV设备供应链可望迎来新一波成长动能。

 

责任编辑:陈奭璁


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