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台积电,再度碾压对手
2024-09-25 20:08:30 129588
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    (原标题:台积电,再度碾压对手)

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    来源:内容来自先探投资周刊,谢谢。

    台积电在今年第一季全球晶圆代工产业的市占率以61.7%%、高居龙头地位,排名第二的三星电子市占率仅有13%,而英特尔市占率排名则落后于台积电与三星电子。尤其是台积电先进制程在全球有高达92%的市占率,明显受惠于AI的成长。英特尔为了要弯道超车,已经向阿斯麦(ASML)购买最新高数值孔径极紫外光(High-NA EUV)机台,计划先在1.8nm试用这项设备,然后在1.4nm正式导入。台积电董事长魏哲家上半年多次前往欧洲甚至跑到荷兰ASML总部讨论半导体设备事宜,提前采购High-NA EUV机台,为台积电接下来的2nm制程提前布局。

    据消息来源指出,台积电第一台High-NA EUV机台,最快九月底就进口到台湾。

    ASML是全世界最大的半导体曝光机机台制造商,尤其在EUV更是别无分号的100%市占率。EUV机台每台售价超过一亿欧元,台积电、三星电子和英特尔是全球EUV机台的主要客户。

    EUV是阿斯麦独家技术

    EUV的关键技术是ASML独家研发出来,该机台能透过波长超小的光(13.5nm)来列印微芯片,让工程师在纳米、甚至埃米等级制程,可以在晶圆上做出电路图。然后将电路图刻在石英板片上制成光罩,光束从光罩上方照下来,经由透镜形成的光学系统照射到晶圆,再进行显影、蚀刻和清洗程序,将电路图从光罩转移到晶圆上。上述程序中的光束,就是ASML EUV的独家技术。透过上述晶圆制程的程序,能做出更小且效能更强的芯片。

    ASML前总裁Martin van den Brink指出,High-NA EUV机台的晶圆生产数度每小时达400到500片,比标准EUV的200片快2.25倍。除了High-NA EUV外,他们已在开发Hyper-NA EUV,持续提高半导体设备制程的效率。High-NA EUV机台的数值孔径从0.33增加到0.55甚至更高,具高解析度图像化能力,提高机台的精确度和更清晰的成像,并大幅提高晶圆的生产速度。High-NA EUV具有上述优点,谁能掌握晶圆代工的精确度和更高生产数量,就能有机会压过竞争对手。

    英特尔这几年的营运只能以惨淡来形容,甚至在AI时代逐渐被边缘化。即便英特尔营运不佳并可能影响到今年的资本支出,却在昂贵的设备上砸钱不手软。根据外电报导,ASML现有生产的High-NA EUV机台全都出口到英特尔的晶圆厂,High-NA EUV机台每台售价3.8亿美元,比EUV机台贵一倍以上。今年三月英特尔拿到美国政府芯片法案的85亿美元补助和110亿美元的联邦贷款,这让英特尔更有底气砸钱买设备,希望能在1.8纳米以下制程取得领先地位。

    英特尔砸钱买设备

    为此,原本台积电打算在2026年下半年的1.6纳米再导入High-NA EUV机台的设备有可能提前,避免遭到英特尔的弯道超车。英特尔现在在高阶晶圆代工进度上,持续落后给台积电和三星电子。英特尔从10纳米、7纳米以后就落后给竞争对手,主要原因在于高阶制程良率太低,形成成本太高。去年底季辛格对外表示,他们的18A制程已经有三个客户;二月间英特尔宣布推出AI等级的晶圆代工,将采用14A制程、代工高级组装和系统测试(ASAT)功能等技术。

    按照英特尔的计划,14A制程计划在2026年量产,14A-E制程会在2027年推出,这些消息一度让市场感到兴奋。由此推测,英特尔采购的High-NA EUV机台已经在产线上测试,从18A、14A以及以后的制程可能都以High-NA EUV机台为主。

    不过,先前英特尔公布今年前两季的财报均低于市场预期,第二季甚至亏损,造成财报公布后股价重挫,最新市值缩水到只剩下八百多亿美元,还输给印度软体厂商Infosys的950亿美元,完全不见昔日半导体龙头的景象。英特尔这两年在数据中心的CPU市场遭到Nvidia和超微的强力抢占,让原本的金鸡母变调,而该公司高阶晶圆代工的良率不高无法挹注获利给公司是最大问题,公司CEO季辛格期待英特尔能有机会在高阶晶圆代工制程扳回一城,短期内可能很难如愿。日前传出博通给英特尔18A制程代工后的产品没有通过测试,让英特尔踢到铁板。

    即便如此,季辛格依然有信心地表示,18A制程会让英特尔在二九年的营运出现有意义的成长。英特尔唯一的优势在于是美国纯种企业,虽然美国政府也招揽台积电和三星电子到美国设厂,作为美国唯一纯种高阶晶圆代工业者,专家相信英特尔未来仍有可能持续获得来自美国政府资源的挹注。高阶半导体已成为地缘政治重要的一环,美国政府不可能放任英特尔市占率不断下滑,会想办法拉抬英特尔的竞争力。

    台积电在先进制程领先对手

    三星电子的3nm制程是采用全栅极(GAA)架构,计划今年量产第二代3纳米、明年量产2纳米。不过,三星3纳米良率仍不佳,去年刚试产时的良率仅10%到20%之间,之后有翻跳上来,但还是只有50%到60%。第二代3纳米的良率则低于50%,因此决定撤出美国德州泰勒厂人员,造成近期三星电子股价不断下跌。相形之下,台积电在先进制程仍有优势,三纳米的产能利用率预计到年底前会达到八成,并拿下苹果、高通、联发科、Nvidia的3纳米订单,连英特尔都是台积电3纳米客户,超微也正在与台积电谈3纳米订单问题。

    从晶体管的密度来看,台积电在三纳米N3或强化版N3E,都高于英特尔18A制程,英特尔没公布18A制程的能耗数据,无从比较两者的能耗表现。不过,台积电3纳米和三星电子在晶体管密度、性能和能耗,三星电子的GAA架构都落后台积电,台积电的晶体管密度是三星的1.5倍以上,在先进制程的客户数方面,台积电也是领先三星电子。

    台积电目前虽然在先进制程领先竞争对手三星电子和英特尔,固然有利于台积电布局2纳米以下的实力,却也不能忽略竞争对手的底气。最近可能针对提前使用High-NA EUV机台作准备,可能是发现该机台的优点以及英特尔使用该机台后,的确提高制程良率和品质,都可能是未来台积电在制程上提前用更新进设备的理由。先进晶圆代工竞争压力大,为了要确保不被竞争对手追上来,只能不断提高先进制程良率并采用更新设备,以确保领先地位。

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