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三星豪购ASML顶级光刻机!2nm芯片能否逆袭台积电?

2025-09-04 来源:电子工程专辑
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关键词: 三星高数值孔径EUV光刻机 2nm GAA晶圆 台积电2纳米制程 芯片工艺良率 三星Exynos 2600

近日消息,三星正积极从ASML引进更多高数值孔径EUV光刻机,并计划将其融入本地生产体系。尽管这些设备价格高昂,但三星此举意在为公司带来关键优势,尤其是加速2nm GAA晶圆的生产进程。

2025年初,三星引进了首台ASML的High-NAEUV光刻机(如EXE:5000)。该设备价值约5000亿韩元(约24.88亿元人民币),并计划将其用于2nm及以下制程的制造。该设备的数值孔径提升至0.55,能够实现更窄的电路线宽,从而降低功耗并提升芯片性能,是实现2nm及以下制程的关键设备。

不过,由于ASML的高数值孔径EUV光刻机成本高昂,即使台积电也不确定是否要升级采用这类设备,毕竟其现有设备有能力过渡到1.4纳米制程。

然而,有外媒报道称,三星斥巨资购置这些设备的目的是为了在2纳米GAA制程中占据优势。几个月前,这家韩国巨头在Exynos2600芯片的测试中,上述光刻技术的良率达到了30%。

台积电作为全球晶圆代工市场的领导者,在先进制程工艺方面一直保持着领先地位。此前,在3纳米芯片工艺上,三星全面落后于台积电,无论是芯片良率,还是客户导入上。

目前,台积电在2纳米节点首次采用全环绕栅极(GAA)纳米片晶体管技术,彻底告别了FinFET时代,在同等功耗下性能提升10~15%,或在同频下功耗下降25~30%,晶体管密度再增15%。这是全球首次把GAAFET推进到量产级别,技术难度与资本开支均以“百亿美元”为单位。

据悉,台积电2纳米制程芯片的初始月产能将集中在台湾新竹宝山与高雄两座工厂,2025年底月产能可达到4.5万~5万片左右,并计划在2026年将月产能提升到10万片以上。

与此同时,台积电拥有众多高端客户,包括苹果、高通、AMD等。这些客户对先进制程芯片的需求旺盛,为台积电提供了稳定的订单来源。三星虽然也拥有一些高端客户,但在客户基础方面远不如台积电。

值得一提的是,今年7月,三星电子与特斯拉达成165亿美元芯片制造协议,将采用2纳米芯片工艺生产特斯拉下一代核心芯片“AI6”,为三星2纳米芯片产能扩张给予了客户支持。

此外,三星已确认Exynos 2600将是该公司首款2nm GAA芯片组,而且最近又有报道称这款旗舰级SoC已开始量产。这是否意味着三星2nm GAA芯片工艺良率在近期又得到大幅提升?

根据一些行业经验,即使三星在财务上允许,但其2纳米芯片工艺良率至少需要达到70%,才能具备规模化量产的经济效益。

而如今,三星希望利用高数值孔径EUV光刻机在2纳米上扳回一局,特别是采购更多相关设备,就是希望最大限度地减少损失、提高良率,以便能够大规模生产自有芯片,同时向业界证明其在芯片领域的领先地位能够与台积电相媲美。