全新的2纳米制程可继续沿用台积电现有量产的极紫外光刻机,并实现更高良率。但随着这家台湾半导体巨头向1.4纳米(又称A14)和1纳米(又称A10)等亚2纳米节点迈进,将面临制造瓶颈。目前可通过采购阿斯麦尖端的高数值孔径极紫外光刻设备解决该问题,但最新报告显示,台积电将转而采用光罩保护膜技术。

尽管光罩保护膜方案需通过“试错法”提升生产可靠性,但其成本预计低于采购单价4亿美元的高数值孔径极紫外光刻设备。2纳米晶圆全面量产预计于2025年底启动,此后台积电将逐步过渡至1.4纳米节点。该公司已为先进制程跃迁奠定基础,预计2028年启动量产。凭借高达1.5万亿新台币(约合490亿美元)的初始投资,台积电正以惊人速度推进:新竹工厂已启动1.4纳米制程研发,并采购了30台极紫外光刻机。
然而台积电拒绝采购单价4亿美元的阿斯麦高数值孔径极紫外光刻设备——尽管该设备能确保1.4纳米与1纳米晶圆制造获得更高良率。据丹·尼斯特德(Dan Nystedt)与《工商时报》披露,该公司认为设备标价与实际价值不符,因此转向光罩保护膜方案。亚2纳米制程必须配置保护膜以防止尘埃污染工艺环节。
此举虽成本高昂且伴随复杂挑战,但在使用标准极紫外光刻设备生产1.4纳米与1纳米晶圆时,需多次曝光达成制程要求,这将频繁使用光罩并可能影响良率。此阶段必须采用保护膜阻隔尘埃污染物侵入晶圆制造环节。
台积电坚持该方案是因视其为替代单台4亿美元设备采购的可行选择。高数值孔径极紫外光刻设备另一缺陷在于阿斯麦年产量仅5至6台。为满足包括苹果在内众多客户激增的需求,台积电计划采购30台标准极紫外光刻设备,此时为少量高单价设备投入巨资将背离其长期战略目标。



