台积电押注EUV，继续领跑芯片制造

尽管台积电不能声称自己是第一家使用极紫外 (EUV) 光刻技术的晶圆厂（这一头衔属于三星），但他们确实可以声称自己是最大的晶圆厂。因此，该公司多年来在 EUV 方面积累了丰富的经验，使台积电能够改进使用 EUV 工具的方式，以提高生产率/正常运行时间，并降低使用超精细工具的成本。作为该公司本周欧洲技术研讨会的一部分，他们更详细地介绍了 EUV 使用历史，以及进一步将 EUV 集成到未来工艺节点的进展。

当台积电于 2019 年开始在其 N7+ 工艺（用于华为海思）上使用 EUV 光刻制造芯片时，它占据了全球 EUV 工具安装基数的 42％，即使 ASML 在 2020 年增加了 EUV 光刻机的出货量，台积电的 EUV 份额安装量实际上增加到了 50%。到 2024 年，台积电的 EUV 光刻系统数量将比 2019 年增加 10 倍，尽管三星和英特尔都在提高自己的 EUV 产量，但台积电目前仍占全球 EUV 安装基数的 56%。可以说，台积电很早就决定大力进军 EUV，因此他们今天仍然拥有 EUV 光刻机的最大份额。

值得注意的是，台积电的EUV晶圆产量增幅更大；台积电目前生产的 EUV 晶圆数量是 2019 年的 30 倍。与工具数量仅增加 10 倍相比，台积电产量增长了 30 倍，凸显了台积电如何能够提高 EUV 生产力、减少服务时间和减少工具停机时间全面的。显然，这一切都是通过公司内部开发的创新技术实现的。

台积电表示，自 2019 年以来，其 EUV 系统的日晶圆产能已提高两倍。为此，该公司优化了 EUV 曝光剂量及其使用的光刻胶。此外，台积电大幅改进了 EUV 光罩的薄膜，使其寿命提高了四倍（即增加了正常运行时间），将每个薄膜的产量提高了 4.5 倍，并将缺陷率大幅降低了 80 倍（即提高了生产率并增加了正常运行时间）。出于显而易见的原因，台积电没有透露它是如何如此显着地改进其薄膜技术的，但也许随着时间的推移，该公司的工程师将与学术界分享这一点。

EUV 光刻系统也因其功耗而臭名昭著。因此，除了提高 EUV 工具的生产效率外，该公司还通过未公开的“创新节能技术”，将 EUV 光刻机的功耗降低了 24%。该公司还没有就此结束：他们计划到 2030 年将每个 EUV 工具每个晶圆的能源效率提高 1.5 倍。

考虑到台积电目前已通过低数值孔径 EUV 光刻技术实现的所有改进，该公司对未来能够继续生产尖端芯片充满信心也就不足为奇了。尽管竞争对手英特尔已在其未来的 18A 以下节点中全力采用高数值孔径 EUV，但台积电正在寻求利用其高度优化且经过时间考验的低数值孔径 EUV 工具，以避免主要技术的潜在陷阱如此快的过渡，同时还获得了使用成熟工具的成本效益。

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