EUV之战:台积电将持续领先

台积电在前不久的投资者会议中,强调其是首个把EUV技术商业化的芯片制造商,不仅N7+(7nm+)已经成功量产,而产能也迅速扩展,目前已经有多个客户的产品都已经瘥生产中。

 

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那么三星呢?虽然该公司早在今年初就已经宣称其成功量产7nm EUV制程,但实际上,其低劣的生产良率,首批产品只有自家的Exynos 9825,芯片架构完全沿用自9820,代表其仅是作为试产的测试芯片,而非最终量产。因此业界分析师也并不认可三星的量产时程定义。

 

前阵子高通在三星投晶圆代工订单也并不顺利,由于高通下一代5G芯片将使用其7nm EUV制程,但却传出制造失败导致已生产芯片报废的传闻,虽然三星第一时间否认,但已经让市场对三星的说法再度投下不信任票。

 

高通为了确保最大客户,已经下的7nm EUV芯片代工订单应该不会有改变,但根据市场信息,未来5nm将会回到台积电手中,毕竟在5nm制程的时程上,台积电仍要比三星快了不只一步,而不只是时程,更重要的是台积电给客户的承诺更可靠,当宣布量产,便是以真正可以量产的良率来承诺客户,而不是以首颗芯片生产时间来定。

 

而三星在良率堪忧,产能不足以满足客户的情况下,也紧急向ASML订购了15部机台,且多数都是新的3400C机台,较旧款的3400B机台产能可以提升40%,这让

 

当然,目前7nm EUV制程才刚起步,产能有限,为了满足更多客户需求,台积电也紧急增加更多资本支出,用以投资厂房设备的建置,而由于EUV机台可以沿用至未来5nm至4nm,所以这些投资并不会白费。

 

而目前最大的7nm EUV客户应该就是苹果与AMD,二者的终端销售需求极大,对晶圆代工的产能需求也高。而华为麒麟990芯片虽然是第一个使用EUV制程的芯片,但是在预期市场需求衰退的情况下,未来对台积电产能的占比将会明显下滑。

 

目前7nm EUV制程,也就是台积电的N7+制程,将会延续,并衍生出一个6nm制程节点,借以达成在成本与密度更好的均衡性。

 

当下7nm EUV使用了3层EUV光罩,未来6nm将会增加到4层,而紧接着要在2020年初量产的5nm,EUV光罩层数将会增加至12层到14层左右,这可以大幅增加未来芯片的晶体管密度。

 

三星的7nm EUV的光罩层数虽然和台积电大致相同,但是到5nm将可能因为技术限制,而只能做到10层的光罩,这也使得晶体管密度可能会有最高达40%的落差,几乎不可能追赶上。

 

三星目前将布局重点摆在未来的3nm,除了芯片鳍片的设计采用更积极的改革,也尝试更多新材料的导入。不过三星曾期望以7nm EUV来对抗台积电的4重显影DUV 7nm,希望能实现弯道超车,但三星忽略了客户的需求,以及台积电的技术进展惊人,4重显影DUV之后台积电马上就量产7nm EUV,让三星几乎没有招架之力,若非高通还寄望三星的手机芯片生意,以及IBM和三星之间的关系,可能其7nm代工业务基本落空。

 

而期望在3nm的弯道超车,是否会复制7nm的状况?这我们不得而知,但曾经喊出或期望弯道超车的市场或者是业者,基本上都没有什么好结局。

 

但无论如何,三星的落后之势恐怕在3nm真正量产前还看不到扭转的机会。

 

另一个晶圆制造大厂,也就是英特尔,其10nm的晶体管密度基本已经达到台积电/三星的7nm EUV水平,而其使用的制程仅仅只是和台积电类似的多重显影DUV技术,而其未来的7nm才会真正引入EUV技术,借以实现更高的晶体管密度,但根据市场预测,英特尔的7nm技术能实现的晶体管密度可能和三星的5nm大同小异,而同样会落后于台积电的5nm。

 

台积电的制程优势仍将持续,未来的三五年内恐怕三星和英特尔都只能在背后苦苦追赶。而影响所至,三星的晶圆代工业务仍只能走低价揽客策略,无法有效提高产品价值,而英特尔的处理器业务,恐怕也会被AMD更加紧迫盯人,不只在消费市场,连服务器和超算市场都会威胁到英特尔的市场霸主地位。

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