台积电联席副首席运营官张凯文最近重申,公司对采用高数值孔径EUV光刻设备持谨慎态度,并强调台积电“并不急于”将这项先进技术投入量产。他的言论再次引发了业界对ASML耗资数十亿美元的下一代光刻平台的猜测。
据ASML称,组装一套高数值孔径EUV光刻系统是一项全球性的物流壮举。该系统的四个主要模块在美国、德国和荷兰的多个地点生产。然后,这些组件被运往ASML位于费尔德霍芬的总部,在那里进行组装、测试和认证——之后再进行拆卸,运送到亚洲或美国的晶圆厂。仅运输过程就需要七架部分装载的波音747货机或至少25辆大型卡车。
在荷兰一家规模庞大、门庭若市的工厂里,ASML 正在展示一台它认为将改写半导体制造未来的机器。这台高数值孔径 EUV 系统耗时近十年打造,造价超过 4 亿美元,是迄今为止最先进,也最昂贵的芯片制造工具。
ASML 最近罕见地公开透明地授予 CNBC 独家实验室访问权,这标志着高数值孔径 EUV 系统首次被拍摄。即使是 ASML 的内部团队也很少有机会如此近距离地接触这台组装完成的设备。
高NA EUV认证团队负责人Assia Haddou称该系统“比一辆双层巴士还要大”,由四个分别在康涅狄格州、加利福尼亚州、德国和荷兰制造的模块化组件组成。最终组装、测试和认证在费尔德霍芬进行。该系统的规模和复杂性使得物流本身成为一项壮举。
虽然英特尔已在其 18A 工艺节点的研发管线中部署了高 NA EUV 系统,但台积电却选择了更为谨慎的方式。张凯文确认,即使是该公司最先进的节点——A14(1.4 纳米级)和 A16(1.6 纳米级)——短期内也不会使用高 NA EUV。
张凯文在5月底的台积电欧洲技术研讨会上表示:“大家都很好奇台积电何时会部署高NA EUV技术。答案很简单:当它能带来有意义的、可衡量的效益时,我们就会采用它。”
在此之前,台积电的工程师们正在努力扩展当前标准NA EUV系统的功能,延长其使用寿命并挖掘更多价值。SemiWiki社区将这种自信的做法描述为台积电技术“傲慢”的体现——这是最好的诠释。
尽管台积电态度谨慎,ASML 仍对高数值孔径 EUV 光刻系统的广泛应用持乐观态度。其首席执行官 Christophe Fouquet 已获得全球三大逻辑芯片制造商——英特尔、台积电和三星——的订单,承诺为其提供高数值孔径 EUV 光刻系统。值得一提的是,英特尔加倍投入,最近在其位于俄勒冈州的研发工厂安装了第二台高数值孔径 EUV 光刻系统。该公司报告称,该设备已达到预期,并正在稳步推进生产准备工作。
富凯继续强调英特尔的重要性,称尽管英特尔最近陷入困境,但英特尔仍是其基石客户和维护美国半导体独立性的关键参与者。
然而,进入该领域的门槛仍然很高。迄今为止,全球仅交付了五台高数值孔径 EUV 光刻机。但 ASML 并未气馁,预计所有现有的 EUV 客户——包括内存巨头美光和 SK 海力士,以及日本的 Rapidus——最终都将转向高数值孔径 EUV。
ASML 计划在 2025 年出货至少 5 台额外的高 NA 工具,并计划在未来几年将年产量扩大到 20 台。
虽然台积电尚未将高NA纳入其主流路线图,但ASML押注需求将很快实现,尤其是台积电新的亚利桑那工厂,该工厂已正式投入量产,目前是美国最先进的半导体工厂。
为了应对这一挑战,ASML 正在亚利桑那州建设其在美国的首个培训中心。该中心计划于 2025 年下半年投入使用,每年将培训多达 1200 名 EUV 和 DUV 工程师。据 Fouquet 介绍,该中心不仅旨在支持美国的芯片制造雄心,也旨在培养全球人才。
展望未来,ASML 已在为下一个前沿领域——超数值孔径 EUV——绘制蓝图。Fouquet 透露,初步光学设计已经完成,该系统的制造复杂性可能并不像人们担心的那么高。他预测,对超数值孔径 EUV 的需求将在 2032 年至 2035 年之间出现。
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