随着芯片制程工艺升级进入“无人区”,目前工艺已经进入了7nm、5nm甚至达到物理极限的3nm,这导致诸多芯片厂商再也无法支撑工艺升级所耗费的财力,纷纷宣布放弃对先进工艺的研发。就目前而言,全球正在研发7nm制程工艺以下的芯片厂商,有且仅有台积电、三星半导体和英特尔三家。
然而,在这硕果仅存的三家之中,要数Fabless(无厂半导体公司)类别的台积电发展最为迅速,不仅全球首发了第一代7nmDUV(深紫外)制程工艺,目前苹果的A12/A12X处理器、华为麒麟处理器以及即将商用的骁龙处理器都基于这一工艺制造;还准备大手笔用来升级第二代7nmEUV(极紫外光刻)工艺。
近日,台湾产业链方面有消息称,全球第一大晶圆代工厂台积电已经预定了荷兰阿斯麦(ASML)的18台EUV光刻机,旨在加大其在7nm工艺竞争优势。据了解,光刻机作为生产大规模集成电路的核心设备,对芯片工艺有着决定性影响。同时,目前仅有ASML才能制造生产出能够满足7nm以下先进工艺需求的高端光刻机设备。据悉,今年ASML的EUV光刻机年产能仅为30台,如果爆料属实,那么台积电就独揽了整个ASML年产能一半以上。
除此之外消息还称,在预订这批光刻机之后,再加之此前台积电从AMSL购得的10部光刻机,其就能够在今年3月份正式启动7nmEUV的量产,从而反超三星半导体。目前,三星已经开始小规模投产了7nmEUV。而得益于二代7nm的量产,报道预测这将推动台积电7nm在年晶圆销售中的占比,由去年的9%提升至25%。
最后需要注意的是,ASML的高端光刻机售价十分昂贵。去年,国内两家芯片厂商长江存储和中芯国际分别从ASML手中购得一台光刻机,一共就花费了12亿元。而本次台积电直接吃下18台,目前ASML在售的EUV光刻机TwinscanNXE:B每台报价约为1.2亿美元(约合人民币8亿元),18台大致为亿元,这一成本显然是一个天文数字。不过,投入与产出是成正比的。
根据产业链最新消息确认,台积电今年将继续独家代工苹果iPhone和iPad专用的A系列处理器。同时,我们可以预见的是,当台积电新预订的这18台光刻机就位时,更稳定成熟的生产和更高的产能,必然会给台积电带来更多的订单。不出意外地话,届时高通骁龙、华为麒麟、AMD瑞龙以及NVIDIA等或都将成为台积电的客户。另外,台积电方面已经明确表示,今年Q2启动的5nm制程工艺风险试产,全部都将基于目前的EUV工艺作升级。
话虽如此,但是高收益往往伴随着高风险。芯片工艺升级并非只是简单拥有高端光刻机就可以了,芯片商还需要承受生产之外的更多的风险,比如流片等。而这也是,为何智能手机价格连年上涨的原因之一,因为背后的核心元器件价格一直在提升。