原创 飙叔科技洞察 2025-10-26 18:10 广东
目前我们国产芯片的突破路线是正确的,在尖端设备受限的情况下,通过工艺创新与优化,可能探索出不同的技术路径
根据台湾媒体爆料,台积电在面对技术节点进一步微缩至1.4纳米(A14)及1纳米(A10)面临新制造瓶颈,并决定放弃采购ASML高数值孔径(High-NA)EUV光刻机。高数值孔径EUV光刻机被视为攻克2纳米以下芯片制程的终极武器,台积电却在关键时刻选择了拒绝采购。面对1.4纳米及1纳米的技术瓶颈,这家全球芯片制造巨头决定转向低成本方案,通过“光掩模护膜”技术与现有设备结合,攻坚先进制程。
显然,台积电的这一决策源自多重考量,成本无疑是核心因素。一台High-NA EUV光刻机售价高达4亿美元(约28.37亿元人民币),台积电认为其带来的价值与高昂价格并不匹配。
除了价格昂贵,ASML每年仅能生产五到六台High-NA EUV光刻机的产能限制,也无法满足台积电大规模生产的需求。台积电需要采购多达30台标准EUV光刻机以满足苹果等大客户的庞大需求,将巨额资金投入到少数几台设备上,不符合其长期产能规划。理论上,采购High-NA EUV光刻机是解决1.4纳米及1纳米制造瓶颈的直接方案,但台积电选择了替代路径。
台积电果断放弃High-NA EUV光刻机的底气,依然来自其“光掩模护膜”技术与“多重曝光技术”。多重曝光技术通过将单一电路层分解为多张掩模版,通过多次曝光与刻蚀步骤,实现超出光学系统极限的更高分辨率图形。在光刻技术中,双重曝光等多重曝光技术属于关键工艺,它在同一层光刻胶上进行的两次曝光,光强叠加能够产生所需的精密图形。随着制程进步,所需曝光次数急剧增加。10纳米节点需要三重曝光,而对准操作高达21次;若采用四重曝光,这一数字更将激增至40次。
相比采用高数值孔径EUV光刻机,采用了多重曝光,虽然工艺步骤多、周期长、成本也不低,但采用高数值孔径EUV光刻机可能风险更大。也就是说,台积电认为采用原有的EUV更为经济且可行。
台积电的决定为中国半导体产业提供了重要参考——通往先进制程的道路并非只有一条。在无法获取最先进EUV设备的情况下,中国半导体企业可通过深化多重曝光等工艺技术,在现有设备基础上挖掘更大潜力。
饱受光刻机之困的国产芯片,从台积电弃用高数值孔径EUV光刻机中似乎看到了一丝“逆袭”的希望。由于美国的芯片出口禁令,国产厂商们无法获得ASML的EUV光刻机,这导致国产先进制程的突破举步维艰;其意图就在于锁死国产芯片在14nm制程工艺。
但台积电的经历证明,多重曝光技术并未过时,是一项实用性很强的技术;也就是说,国产芯片产业借助DUV光刻机向7nm乃至下一步5nm制程发起冲刺应当是可行的。当前,对于国产芯片产业来说,与其迷信EUV光刻机,还不如持续创新突破多重曝光技术,以及配套相关的光刻胶、掩膜及光刻材料;以全面提升利用DUV实现更先进制程的可能性。何况中芯国际以及华为麒麟系列手机芯片已经证明其可行!
其次,要看到国产半导体及国产芯片的最大优势在于:中国不仅是全球半导体最大的市场,而且是全球半导体应用场景最丰富和成熟的市场。虽然目前在先进技术上暂时受到限制,但凭借其超大规模市场体量,依然足以影响或左右全球半导体市场和走向。因此,对于国产半导体及国产芯片产业不应悲观,只要中国市场是开放的;突破和发展的机会永远在。
最后,要说半导体产业是一个整体,单打独斗的时代已经过去,上下游产业融合、联合开发需要进一步加强。比如芯片设计厂商、制造厂商和封测环境厂商应组团进行联合攻坚关键技术,以期加快创新和突破的节奏。
因此,台积电弃用最新光刻机,以及国产芯片的实践给予我们最大的启示就是:目前我们国产芯片的突破路线是正确的,在尖端设备受限的情况下,通过工艺创新与优化,可能探索出不同的技术路径,这或许正是中国半导体自主可控的重要突破口。
