臺積電突破1nm晶片，生產裝置被荷蘭掌控，一臺機器售價19億

2021-06-21 21:20:16

6月初，全球第一大專業晶圓代工廠臺積電，聯合臺灣大學、麻省理工學院宣佈：在1nm以下晶片製程方面取得重大進展，相關研究成果已經在權威雜誌《Nature》中發表。

筆者瞭解到，上述三方經過研究發現：半金屬鉍Bi可以作為二維材料的接觸電極，起到大幅度降低電阻、提高電流的作用；

從而實現接近量子極限的能效，對於1nm以下更高精度工藝製程的研發有重要意義。

不過，儘管臺積電聯合多方實現了1nm工藝的重大突破，相關晶片能否實現量產，還要看掌握半導體晶片生產裝置的荷蘭巨頭阿斯麥。

阿斯麥是目前全球範圍內，唯一一家能夠量產EUV光刻機的企業。三星、臺積電、英特爾在內的晶片巨頭，都需要從阿斯麥處購買EUV光刻機，才能夠量產高精度晶片。

但由於阿斯麥EUV光刻機年產量有限，無法完全滿足市場需求，所以一眾晶圓代工巨頭都需要每年搶著給荷蘭公司送錢，預定EUV光刻機。

現階段臺積電、三星等使用的EUV光刻機，屬於阿斯麥的第一代高階裝置，EUV光源波長在13.5nm左右，物鏡NA數值孔徑為0.33。

隨著晶片工藝製程的微縮，晶圓代工廠大力研發高精度工藝技術的同時，阿斯麥也在研究更高精度的EUV光刻機。

據筆者瞭解，阿斯麥已經設計出第二代EUV光刻機，即2020年下半年曝光的N XE：5000系列。第二代EUV光刻機的物鏡NA數值孔徑將會被提升至0.55，能夠進一步提升光刻精度。

理論上來講，阿斯麥第二代EUV光刻機可以突破摩爾定律面臨的物理極限，完成1nm及以下高精度晶片的製造。

既然相比第一代EUV光刻機更先進，第二代EUV光刻機的價格自然也會更高。有訊息稱，阿斯麥為第二代EUV光刻裝置定價3億美元/臺，意味著一臺售價19億人民幣。

如此昂貴的製造裝置，恐怕只有晶圓代工領域的幾家行業龍頭能夠承擔得起。

而且，隨著市場需求的增長，晶圓代工巨頭會不斷提升產能，這對EUV光刻機的數量提出了更高的要求。

在筆者看來，如果臺積電等行業龍頭營收不理想的話，估計也要費一番功夫來回籠資金，以購買更多第二代EUV光刻機。

當然，製造成本的提升，會令高精度芯片價格隨之上漲，臺積電等企業的營業收入會與成本支出變化成正比。

按照業界訊息，阿斯麥的第二代EUV光刻機預計在2025-2026年面世。在阿斯麥產能爬坡之前，很可能會引起一場第二代EUV光刻機爭奪戰。

文/諦林稽核/子揚校正/知秋