阿斯麥已獲得頂級芯片製造商的使用承諾,將採用其最新的半導體生產設備,同時邁向一項更廣泛的合作協議,以滿足對更強大人工智能技術暴漲的需求。
三星電子和台積電計劃分別於 2028 年和 2030 年開始將阿斯麥的高數值孔徑極紫外線(High NA EUV)光刻設備投入大批量生產,與英特爾一同使用這些單台售價可達 4 億美元的機器。三星是領先的存儲芯片製造商,而台積電則是為英偉達和蘋果等公司生產定製芯片的龍頭企業。
這四家公司還就光罩(Photomask,又稱掩模版)這一半導體生產核心部件的技術格式達成了一項深奧但至關重要的變革協議。隨着行業競相跟上飆升的人工智能需求,該陣營計劃從目前標準的 6 英寸光罩轉向 12 英寸版本,旨在提高生產率並降低成本。光罩類似於用來重複印刷相同圖案的木刻版畫,不同之處在於它們是用光在硅晶圓上進行印刷。
雖然向更大尺寸光罩的轉變長期以來被認為既複雜又昂貴,但這協同推進舉措為芯片生產帶來了巨大收益的可能。阿斯麥首席技術官馬爾科·皮特斯表示,這項新技術可將 High NA 機器的吞吐量提升 40%,同時簡化設計流程。
皮特斯在接受採訪時說道,「這是一個巨大的機遇,當然也意味着生產力的飛躍。」
阿斯麥是全球唯一一家能夠製造極紫外(EUV)光刻設備的公司,這些機器是製造全球最先進的人工智能加速器及類似芯片所必需的。該公司於 2019 年推出了低數值孔徑(Low NA)EUV,並一直與客戶合作以推動更先進的 High NA 機器的採用。
台積電的工廠為從英偉達、AMD到高通等客戶承接代工生產,該公司在採用更昂貴的設備方面一直保持謹慎,認為其帶來的生產力提升尚不足以匹配其成本。
然而,根據周二的一份聲明,台積電目前計劃從 2030 年開始採用基於現有 6 英寸光罩的 High NA 系統。兩家公司的目標是在 2031 年前建一條生產 12 英寸光罩的測試線,以此作為在 2033 年前將該技術與 High NA 工具一同投入生產的流程之一。
台積電首席執行官魏哲家在聲明中表示:「台積電始終堅信合作的力量,能在技術壁壘演變為半導體行業的經濟壁壘之前將其克服。」
同樣提供邏輯芯片代工服務、且為全球最大存儲芯片製造商之一的三星,計劃在 2028 年前開始將阿斯麥的 High NA 機器用於計算機存儲器。這家韓國公司在另一份單獨聲明中表示,它將「與行業夥伴緊密合作,開發所需的光罩技術和配套基礎設施」。
由人工智能數據中心運營商的巨大需求所引發的全球存儲芯片短缺,目前正推高整個電子行業的生產成本。
英特爾此前為了從僅生產自家芯片轉向提供外包代工服務,已經接收了 High NA 機器。該公司表示,它已能夠向潛在客戶提供這項技術帶來的好處。三年來,英特爾一直在為推動向更大尺寸光罩的轉型做出貢獻。
台積電對最前沿芯片製造工具的重新擁抱,對阿斯麥的增長至關重要。彭博彙編的數據顯示,這家台灣地區的公司約佔阿斯麥收入的 16%。來自三星和英特爾日益增加的承諾,意味着這家荷蘭公司的三大客戶都已加入這一轉型的陣營。
阿斯麥的皮特斯表示:「這是 High NA 在大批量製造中邁出的重要一步。這是客戶認識到這些系統相比多重曝光(multi-patterning)策略所具備優勢的關鍵節點。」
皮特斯指出,隨着客戶推進到下一代芯片製造,他們預計需要 High NA 技術的圖層數量將會增加,因此「他們也認識到了擴大光罩尺寸的機會」。
光刻是利用光將圖案刻入沉積在硅片上的材料中的過程。隨後,這些圖案會被填充其他材料,形成賦予設備各種功能(主要是數據處理和存儲)的晶體管和連接。行業縮小這些特徵尺寸的努力,迫使設備製造商去探索愈發不尋常的技術。阿斯麥最先進的機器使用極紫外線作為光源,這是一種在地球上無法自然產生的光。
數十年來一直沿用的 6 英寸光罩所帶來的限制,導致了一系列的折中與妥協,進而拖慢了人工智能數據中心計算機核心部件的改進步伐。由於無法把單個芯片做得更大,各公司轉而採用垂直堆疊和複雜的接口布局,這增加了製造和部署芯片過程中的複雜度與成本。