台积电认栽了,将购买2纳米EUV光刻机,不然搞不定2纳米工艺
台积电之前曾说2纳米、1.6纳米都无需2纳米EUV光刻机,不过日前台积电突然改口了,将采购2纳米EUV光刻机,这意味着台积电在开发2纳米、1.6纳米工艺的过程中已遭遇了巨大的困难。
台积电之前的说法是以现有的EUV光刻机就可以量产2纳米、1.6纳米,这样可以降低成本,毕竟2纳米EUV光刻机实在太贵了,它的说法曾鼓舞了全球芯片行业,通过技术创新可以进一步挖掘EUV光刻机的潜力。
第一代EUV光刻机售价达到1.2亿美元,而2纳米EUV光刻机售价达到3.8亿美元,2纳米EUV光刻机的昂贵价格,吓退了台积电,因此台积电试图以现有的EUV光刻机生产2纳米工艺,以降低成本。
台积电已拥有100多台第一代EUV光刻机,这些设备已用于生产7纳米、5纳米以及去年量产的3纳米工艺,如果2纳米工艺需要采用2纳米光刻机,那么就意味着拥有的100多台第一代EUV光刻机很快就要被抛弃,台积电显然不甘心。
然而如今台积电改变了说法,就意味着台积电终究无法通过技术创新,来利用现有的EUV光刻机生产2纳米,将不得不大举采购2纳米EUV光刻机,付出巨额的投资,这让台积电颇为无奈。
台积电在开发3纳米工艺的时候,其实就已发现第一代EUV光刻机面临局限,台积电去年量产的3纳米工艺良率仅有55%左右,远远无法达到之前5纳米、7纳米的九成以上的良率,台积电目前正在进一步改良3纳米工艺,希望今年能达到九成以上的良率。
台积电当下的3纳米工艺其实已放弃了一些性能,它继续沿用了原来的FinFET工艺,而三星则已激进地采用了GAA工艺,FinFET工艺的性能不如GAA工艺,不过GAA工艺难度更大,也导致三星的3纳米工艺良率低至两成,但是沿用FinFET工艺的后果就是生产的苹果A17处理器性能仅提升一成,这与此前5纳米可以提升三成性能差距很大,说明FinFET工艺确实不适合3纳米以下工艺。
如此情况下,台积电在2纳米工艺上势必要引入GAA工艺,进一步加大工艺的开发难度,继续用第一代EUV光刻机生产2纳米工艺的困难会更大;对比之下,Intel已大举采购2纳米EUV光刻机,并预期明年就能量产2纳米工艺。
台积电则希望在2026年量产2纳米工艺,如今它发现现有的第一代EUV光刻机生产2纳米工艺存在巨大的难度,恐怕只能加快采购2纳米EUV光刻机了,不过ASML今年量产的10台2纳米EUV光刻机已预定给Intel了,台积电的产能规模极大,明年的2纳米光刻机就得抢了。
台积电的遭遇说明人类技术有局限,特别是芯片工艺在纳米工艺时代都已完全依赖设备,采用旧设备生产先进工艺难度太高了,强如台积电都无法克服机器的极限,这对于中国的芯片企业希望利用现有的DUV光刻机生产5纳米工艺无疑是一大教训,机器的技术进步实在太重要了。
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