近期,2nm等先进芯片发展备受行业关注。
6月17日台积电举行的技术论坛上,晶圆代工龙头台积电(TSMC)首次披露,到2024年,台积电将拥有阿斯麦(ASML)最先进的高数值孔径极紫外(high-NA EUV)光刻机,用于生产纳米片晶体管(GAAFET)架构的2nm(N2)芯片,预计在2025年量产。
与此同时,6月初被美国总统拜登亚洲行接见后,紧接着,韩国三星电子副会长李在镕又马不停蹄奔赴欧洲,有报道指三星电子在阿斯麦获得了十多台EUV光刻机,并于本周起大规模生产3nm芯片,而2nm将于2025年量产。
尽管量产2nm芯片依然还需时日,但此时此刻,台积电、三星电子两家芯片大厂不约而同的寻求下一代EUV光刻机,意味着现在“2nm技术战”已经打响。
“到了未来的技术节点,间距微缩将减缓,硅晶体管似乎只能安全地微缩至2nm,而在那之后,我们可能就会开始使用石墨烯。”芯片制造的核心软件EDA巨头新思科技(Synopsys)研究专家Victor Moroz的这句话道出了2nm技术的重要性:2nm是硅芯片的最后一战。
阿斯麦(ASML)最新研发的高数值孔径极紫外光(high-NA EUV)光刻机,是2nm工艺的关键工具,成为三星、台积电争夺的焦点。
芯片制造离不开光刻机,且制程越先进,其重要性越凸出,占芯片制造总成本比例也越高,总体来看,光刻机的成本占总设备成本的30%。
随着芯片越来越精密,更高数值的孔径意味着更小的光线入射角度,也意味着能够用来制造尺寸更小、速度更快的芯片。如今,三星、台积电都希望通过获得下一代EUV光刻机,从而在未来2nm技术竞争上占据优势。
最先进的高数值孔径EUV光刻机,目前只有ASML能够生产。然而,光刻机设备开发难度很大,一年只能生产十几台。随着全球芯片短缺,ASML不得不延迟交付,产能有限,厂商们要买到,并不容易。
此次李在镕到访欧洲,主要目的之一就是到荷兰采购ASML下一代EUV光刻机。更早之前,英特尔CEO基辛格为了能追赶台积电、三星,不止是投资入股阿斯麦公司,还提早花高价订购EUV光刻机制造产能。
据ASML公布的数据,新的EXE:5000系列high-NA EUV光刻机,镜头数值孔径从0.33NA变为0.55NA,孔径大小增加了67%,有望实现8nm的分辨率。预计这种设备非常复杂、非常大且价格昂贵——每台的成本将超过4亿美元。