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单片机解密消息称台积电将启动EUV持续改善计划
   单片机解密台积电近几年扩大采购EUV曝光机,下半年5nm产能全开,包括苹果A15应用处理器及M1X/M2计算机处理器、联发科及高通新款5G手机芯片、AMD Zen 4架构计算机及服务器处理器等将陆续导入量产。台积电为了维持技术领先,由5nm优化后的4nm将在明年进入量产,全新3nm也将在明年下半年导入量产,然而客户端对于延长使用4nm或采用全新3nm态度摇摆,关键差别在于EUV光罩层数多寡决定了晶圆代工价格高低。

业者分析,EUV曝光机价格愈来愈高,单片机解密下半年即将推出的NXE:3600D价格高达1.4~1.5亿美元,产出吞吐量每小时可达160片12吋晶圆,与上代机型相较增加幅度不大。而由制程上来看,4nm主要是以5nm进行优化,EUV光罩层大约在14层以内,但3nm预计将采用25层EUV光罩层,所以3nm晶圆代工价格恐怕上看3万美元,并不是所有客户都愿意买单。为了降低客户产品线由5nm向3nm推进速度放缓的疑虑,台积电启动EUV CIP计划改善制程,希望透过减少EUV光罩层使用道数及相关材料,例如将3nm的25层EUV光罩层减少至20层。设备业者指出,虽然芯片尺寸将因此略为增加,但若计划成功可以有效降低生产成本及晶圆价格,加快客户产品线转向3nm。

分析:有助提高自由现金流量

单片机解密台积电今后三年的1,000亿美元资本支出,有80%将用于扩充先进制程产能,而随着台积电先进制程向3nm及2nm发展,又以极紫外光(EUV)产能建置将占千亿美元预算的最大比重。因此,若能透过EUV CIP计划,减少EUV采购量,将有助台积提高自由现金流量。

台积电要在5nm及更先进制程维持领先,近年来积极买进EUV曝光机并维持产能优势。根据台积电于日前召开的技术论坛中指出,EUV曝光机累计装机数量到2020年已占全球总机台数量的50%,2020年为止采用台积电EUV技术生产的晶圆,占累计EUV曝光晶圆数的65%。

随着台积电Fab 18厂第五期至第八期的3nm产能在未来2~3年逐步完成建置并进入量产,以及美国亚利桑那州12吋厂第一期在2024年后进入量产,采用台积电EUV技术曝光的晶圆数将呈现等比级数成长,坐稳全球拥有最大EUV产能的半导体厂宝座,但也得付出庞大的投资成本。

然而EUV曝光机持续推陈出新,不仅耗电量大得惊人,单片机解密产出吞吐量(throughput)仍有很大的改善空间。况且, 先进制程投资金额愈来愈高,能够支付如此庞大晶圆代工费用的半导体厂已经没有几家,虽然台积电现在有苹果、NVIDIA、AMD、高通、联发科、英特尔、博通、迈威尔(Marvell)、赛灵思(Xilinx)等大客户采用先进制程,但随着三星晶圆代工积极扩产,英特尔加驾先进制程产能投资,台积电面临的竞争压力将愈来愈大。
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