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天價High NA EUV大戰! 台積電最快2028年A14P製程啟用

  • 陳玉娟新竹

在5月下旬時,台積電董事長魏哲家與經營團隊前往荷蘭總部拜訪ASML的消息主動曝光。法新社
在5月下旬時,台積電董事長魏哲家與經營團隊前往荷蘭總部拜訪ASML的消息主動曝光。法新社

隨著先進製程、先進封裝技術加速推進與大多數客戶群受制成本高昂而難以轉單,無其他更好選擇下,台積電持續拉開與三星電子(Samsung Electronics)、英特爾(Intel)的差距。

半導體設備業者表示,三星、英特爾仍未放棄彎道超車希望,仍重金購入數台高數值孔徑極紫外光微影設備(High NA EUV),老神在在的台積電其實也完成首波採購計畫。

台積電擬定High NA EUV世代藍圖(Roadmap),計劃在2027年第3季正式量產的A14世代現身,但並非首代A14,而是由之後的升級改良版,如A14P正式啟用,時程約落在2028年。

大量採購計畫確立下,台積電持續穩坐ASML最大客戶,也是中國市場發展持續受到箝制的ASML,未來營運成長動能關鍵。

已成為台積電主要對手的英特爾,於2024年4月搶先宣布位於美國俄勒岡州希爾斯伯勒的英特爾研發基地中,研發人員已完成業界首台High NA EUV組裝。

此台由ASML供應的EXE:5000微影設備,將開始進行多項校準步驟,預計於2027年啟用、率先用於Intel 14A製程。此設備將投影印刷成像到晶圓的光學設計進行改造,明顯提升下世代處理器的圖像解析度和尺寸縮放。

High NA EUV為新世代極紫外光微影技術,使用人工的13.5奈米光波長。此一光波長是利用強大的雷射光束,照射加熱至將近攝氏22萬度的錫滴上而產生,此溫度高出太陽表面平均溫度40倍。光束從含電路圖案模板的光罩中反射,再穿過高精度鏡組打造的先進光學系統。
 
數值孔徑(Numerical Aperture;NA)為衡量光收集和聚焦能力的重要指標。High NA EUV微影設備藉由光學元件設計的改善,大幅提升圖案解析度和縮小電晶體尺寸。

然而要進一步製造尺寸更小的電晶體,仍需要全新的電晶體結構和相關製程步驟,因此英特爾在整合首台High NA EUV微影設備的同時,也積極開發其他相關技術。

面對英特爾、三星搶先下單ASML的High NA EUV設備,英特爾並已完成首台組裝,備受關注的台積電並未主動釋出太多消息。

然在5月下旬時,台積電董事長魏哲家與經營團隊前往荷蘭總部拜訪ASML、蔡司等供應鏈的消息主動曝光,據了解,台積電此行目的除全面了解要價3.8億美元的High NA EUV設備技術外,也與多家合作夥伴討論報價與後續維修、零組件更換等各項條件與支援度。

當中,盛傳由於台積電掌控絕對市佔優勢,也是EUV設備下單量最多的客戶,且近期隨著半導景氣逐步復甦,3奈米產能滿載與預計2025年第4季量產的2奈米製程客戶訂單陸續落袋,終於重啟EUV設備拉貨動能,估計此波新單規模約達70台,因此已與ASML談妥下世代EUV設備銷售折扣,並確立了未來5年製程技術與推進時程。

據設備業者指出,據台積電規劃,A14將於2026年上半進行風險試產,最快2027年第3季量產,現已完成EUV與High NA EUV世代首階段採購計畫;A14量產初期,設備仍會以第三代標準型EUV設備為主,型號為NXE:3800E,0.33數值孔徑透鏡,效能較舊型號NXE:3600D進一步提升,在此之前,NXE:3800E已先導入支援2奈米世代。

而預計在改良升級版,如A14P世代,將正式採用High NA EUV設備,包括EXE:5000及EXE:5200,而在2030年後的A10更先進世代中,將全面導入High NA EUV,進一步改善先進製程技術成本與效能。

隨著台積電持續加速2奈米、A16、A14及A10製程世代,掌握大部分客戶訂單,實現大量生產目標,除了ASML、應材等國際大廠外,包括帆宣、家登、汎銓、中砂、宜特與閎康等台EUV設備供應鏈可望迎來新一波成長動能。

 
責任編輯:陳奭璁

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