一石激起千層浪！依照ASML先前的說法，3nm以下製程工藝都需要採用最新的High-NA EUV光刻機，那台積電憑什麼這麼自信可以用原有EUV光刻機製造1.6nm晶片呢？對於深陷「光刻機」困境的中國半導體及中國晶片產業又有什麼啟示呢？

一、台積電多重曝光技術

相信關注半導體產業的都應該記得這張英特爾喜提High-NA EUV光刻機的照片，據說英特爾不僅購買首台，而且還包圓了今年ASML 5-6台高數值孔徑EUV光刻機的產量。

與激進的英特爾不同，台積電的風格似乎從來都是「謹小慎微」。

以EUV為例，當三星2018年搶先使用EUV光刻機製造7nm晶片的時候，台積電依然使用成熟的DUV光刻機也成功地開闢了首條7nm產線。其實現的核心就是採用了多重曝光技術。

當然，對於台積電而言不首先使用EUV光刻機一個重要原因在於，使用新技術以及新裝置需要長時間的適配，不斷地打磨技術與裝置之間耦合，這意味著高昂的時間和資金成本。因此，直到EUV的穩定性和成熟性得到確認後，台積電才在2019年的N7+工藝中開始使用EUV。

EUV沒有第一個吃螃蟹，同樣的高數值孔徑EUV光刻機台積電也先讓英特爾先進行試錯、磨合；這既是台積電的策略；也是其作為行業龍頭，技術成熟，產能領先的底氣所在。

而此次台積電此次的技術底氣，仍來自其多重曝光技術。相比採用高數值孔徑EUV光刻機，採用了多重曝光，雖然工藝步驟多、周期長、成本也不低，但採用高數值孔徑EUV光刻機可能風險更大。

也就是說，台積電認為採用原有的EUV更為經濟且可行。另外，值得關注的是，台積電A16工藝將結合GAAFET與背面供電技術，以提升邏輯密度與能源效率。

對於，半導體製程龍頭－台積電來說，沒有率先採用高數值孔徑EUV光刻機除了上述策略和技術的考量之外。還有哪些因素呢？

二、成本與市場承受因素

這就是蘋果給予台積電極大的信任。而客戶的信任可以說台積電能長期立於不敗之地的重要原因之一；客戶之所以信任就在於：台積電善於從使用者角度出發，將成本、技術、市場達成一種微妙的平衡。

再說，高數值孔徑EUV光刻機，儘管在提高製程效率和性能方面具有巨大潛力，但價格太高了。據瞭解一台高NA EUV成本高達3.5億歐元，比現有EUV的1.7億歐元約高出2倍以上。

這價格連台積電也直呼“價格實在太高了”，但生產先進工藝晶片並不是有了光刻機就萬事大吉了；還需要相關掩膜製造、相應的計算基礎裝置以及新的配套材料等等。

這意味著，購買一台高數值孔徑EUV光刻機絕不是顯現的3.5億歐元，而是包含了更多的隱形成本；何況新裝置和新技術的使用，還需要偵錯和開發時間，時間和人力成本的投入也是巨大的。

何況投入巨資後，開發出來的先進製程晶片市場是否接受？目前來看，先進製程晶片的使用場景主要為：智慧手機產業和人工智慧產業。

單就智慧手機而言，如採用高數值孔徑EUV光刻機將導致晶片製造成本急劇增加，這也必然造成智慧手機終端的價格將進一步推升。在當前全球經濟高度不確定的情況之下，價格持續上漲的高階智慧手機終端的需求有多少呢？一切還是未知！

何況，從現在智慧終端來看，採用7nm製程晶片，5nm晶片，或是3nm晶片，使用者感知並沒有明顯的差異。例如去年蘋果iPhone 15 Pro和iPhone 15 Pro Max搭載的A17 Pro晶片採用3nm製程技術，效能比前一代提升了10%；但從使用者的使用回饋來看，感知微乎其微。

再說，人工智慧晶片市場，自從ChatGPT引爆人工智慧時代之後，AI晶片的需求呈現幾何級的成長。但由於美國晶片出口禁令，作為全球最大的AI晶片市場——中國被限制了。直接導致先進製程AI晶片失去了20%以上的市場支撐，間接使得全球先進製程晶片失去了近乎半壁江山。

這也意味著，無論從成本控制，或是市場容量角度考量，台積電不著急搶上高數值孔徑EUV光刻機都是一個明智的決定。這對於中國半導體及中國晶片產業有哪些啟示呢？

三、對中國晶片啟示

飽受光刻機之困的國產晶片，從台積電棄用高數值孔徑EUV光刻機中似乎看到了一絲「逆襲」的希望。

但台積電的經驗證明，多重曝光技術並未過時，是一項實用性很強的技術；也就是說，中國晶片產業借助DUV光刻機向7nm乃至下一步5nm製程發起衝刺應當是可行的。當前，對於中國晶片產業來說，與其迷信EUV光刻機，還不如持續創新突破多重曝光技術，以及配套相關的光刻膠、掩膜及光刻材料；以全面提升利用DUV實現更先進工藝的可能性。何況華為麒麟9000s已經有了前車之鑑！

最後，要說半導體產業是一個整體，單打獨鬥的時代已經過去，上下游產業融合、聯合開發需要進一步加強。例如晶片設計廠商、製造廠商和內測環境廠商應組團進行聯合攻堅關鍵技術，以期加快創新和突破的節奏。

因此，台積電棄用最新光刻機，以及國產晶片的實踐給予我們最大的啟示就是：目前我們中國晶片的突破路線是正確的，假以時日中國半導體和中國晶片突破困局還是大有希望的。 （飆叔科技洞察）