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彭博社

ASML赢得台积电、三星新EUV机器订单,AI需求激增

ASML Holding NV已获得顶级芯片制造商对其最新半导体生产设备的承诺,同时达成更广泛的协议,以满足对更强大人工智能技术日益增长的需求。

三星电子和台积电计划分别于2028年和2030年开始采用这家荷兰公司的高数值孔径(High NA)EUV光刻设备进行大规模生产,加入英特尔使用每台价值4亿美元机器的行列。三星是内存芯片的领先制造商,而台积电是为英伟达和苹果等公司生产定制芯片的领导者。

这四家公司还同意对所谓的光掩模(生产半导体的关键组件)进行一项深奥但至关重要的技术格式转变。该集团计划从目前的6英寸光掩模标准转向12英寸版本,目标是在行业竞相跟上飙升的AI需求时提高生产率并降低成本。光掩模类似于用于反复印刷相同图像的雕刻木版,只不过它们是用光在硅晶圆上印刷。

虽然转向更大的掩模长期以来一直被认为复杂且昂贵,但协调推进为芯片生产带来了巨大收益的可能性。ASML首席技术官Marco Pieters表示,新技术可以将高数值孔径机器的吞吐量提高40%,同时简化设计流程。

“这是一个巨大的机会,当然这意味着生产率方面的重大进步,”Pieters在接受采访时表示。

ASML是世界上唯一能够制造极紫外(EUV)光刻设备的公司,这些机器是制造全球最先进的AI加速器和类似芯片所必需的。它于2019年首次推出低数值孔径EUV,并一直与客户合作采用更复杂的高数值孔径机器。

台积电的工厂为英伟达、超威半导体和高通等客户处理生产,一直刻意谨慎地采用更昂贵的机器,认为成本尚未被生产率提升所证明合理。

然而,现在台积电将从2030年开始采用基于当前6英寸掩模的高数值孔径系统。根据周二的一份声明,两家公司计划到2031年建立一条测试线来生产12英寸掩模,作为该技术到2033年与高数值孔径工具一起开始用于生产的过程的一部分。

“台积电一直相信合作的力量,在技术障碍成为半导体行业的经济障碍之前克服它们,”首席执行官魏哲家在声明中表示。

三星也提供合同逻辑芯片生产,并且是全球最大的内存芯片制造商之一,计划到2028年开始使用ASML的高数值孔径机器用于计算机内存。这家韩国公司在一份单独声明中表示,将“与行业合作伙伴密切合作,开发所需的掩模技术和支持基础设施”。

由AI数据中心运营商的大规模需求引发的全球内存芯片短缺,目前正在推高整个电子行业的价格。

英特尔已经接收了高数值孔径机器,试图从只制造自己的芯片转变为外包生产提供商,表示已经能够向潜在客户提供该技术的好处。该公司已经为转向更大掩模的推动贡献了三年多。

台积电重新拥抱尖端芯片制造工具对ASML的增长至关重要。根据汇编的数据,这家台湾公司约占其收入的16%。三星和英特尔承诺的增加意味着这家荷兰公司的三大客户都已加入这一转变。

“这是高数值孔径在大规模生产中采用的一大步,”ASML的Pieters说。“这是一个重要时刻,客户认识到这些系统相比多重图案化策略的优势。”

Pieters表示,随着客户推进到下一代芯片制造,预计需要高数值孔径技术的层数将会增加,因此“他们也认识到增加掩模尺寸的机会。”光刻是使用光将图案烧制到沉积在硅盘上的材料上的过程。然后这些图案填充其他材料以形成晶体管和连接,赋予设备能力——主要是数据处理和存储。行业推动使这些特征更小,迫使设备制造商探索更奇特的技术。ASML最先进的机器使用极紫外光作为光源,这是一种在地球上不会自然产生的光。

6英寸掩模已使用数十年,其限制导致了妥协,减缓了AI数据中心计算机关键部件的改进。由于无法使单个芯片更大,公司转向垂直堆叠和复杂的接口布置,这增加了芯片制造和部署过程的复杂性和成本。