荷蘭半導體裝置巨頭 ASML 已贏得全球領先晶片製造商對其最新一代 High NA EUV 光刻裝置的採用承諾,以滿足人工智慧技術對更強大晶片的激增需求。據彭博社報道,台積電三星電子分別計劃從 2030 年和 2028 年開始,將 ASML 的 High NA EUV 裝置用於高產量製造,加入英特爾的行列。這些裝置每台售價高達 4 億美元

台積電是全球最大的定製晶片代工廠,為輝達蘋果等公司生產晶片;三星則是儲存晶片領域的領導者。此前,台積電對採用成本更高的 High NA 裝置一直持謹慎態度,認為其帶來的生產率提升尚不足以證明成本的合理性。然而,隨著 AI 需求激增,台積電現已改變策略,計劃於 2030 年開始採用基於當前 6 英寸掩模版的 High NA 系統。

除了裝置採用,四家公司還同意對光掩模版技術格式進行一項關鍵轉變,從目前的 6 英寸標準升級至 12 英寸版本。光掩模版是半導體生產中的關鍵元件,類似於印刷用的雕版,但它是用光在矽晶圓上印製圖案。向更大尺寸掩模版的轉變長期以來被認為複雜且昂貴,但此次協調推進有望在晶片生產中帶來顯著效益。ASML 技術長 Marco Pieters 表示,新技術可將 High NA 裝置的吞吐量提高 40%,並簡化設計流程。

ASML 是全球唯一能製造極紫外(EUV)光刻裝置的公司,這些裝置是生產全球最先進 AI 加速器及類似晶片所必需的。該公司於 2019 年推出低數值孔徑(low NA)EUV 裝置,並一直在與客戶合作採用更先進的 High NA 裝置。台積電在宣告中表示,計劃在 2031 年前建立一條 12 英寸掩模版試產線,目標是在 2033 年前將該技術用於 High NA 裝置的生產。台積電執行長 魏哲家 表示,公司始終相信合作的力量,能在技術障礙成為半導體行業的經濟障礙之前將其克服。

三星電子也計劃從 2028 年開始將 High NA 裝置用於計算機儲存晶片的生產,並表示將與行業夥伴密切合作,開發所需的掩模版技術和支援基礎設施。當前,AI 資料中心運營商對儲存晶片的龐大需求引發了全球儲存晶片短缺,推高了整個電子行業的價格。英特爾已接收 High NA 裝置,正努力從僅自產晶片向代工服務提供商轉型,並表示已能向潛在客戶提供該技術的優勢。

台積電對尖端晶片製造工具的重新接納對 ASML 的增長至關重要。據彭博社彙編的資料,台積電約佔 ASML 收入的 16%。隨著三星和英特爾的承諾增加,ASML 的三大客戶均已支援向 High NA 技術的轉變。Pieters 表示,這是 High NA 技術在高產量製造中應用的一大步,客戶已認識到該系統相比多重圖案化策略的優勢。隨著晶片製造向下一代推進,預計需要 High NA 技術的層數將增加,這也促使客戶認識到擴大掩模版尺寸的機會。

光刻是使用光將圖案燒製在矽盤上的材料上,這些圖案隨後被填充其他材料以形成電晶體和連線,賦予裝置處理和資料儲存的能力。行業推動這些特徵變得更小,迫使裝置製造商探索更特殊的技術。ASML 最先進的裝置使用極紫外光作為光源,這種光在地球上並不自然存在。6 英寸掩模版的限制已持續數十年,導致 AI 資料中心計算機關鍵部件的改進放緩。由於無法將單個晶片做得更大,公司轉而採用垂直堆疊和複雜的接口布置,這增加了製造和部署的複雜性和成本。