影音/台積電暫緩採購「天價設備」!4億美元機台太燒錢 延後部署至2029年
台積電共同營運長張曉強近日透露,直到2029年底,公司沒有計畫部署艾司摩爾(ASML)專為次世代處理器設計的「高數值孔徑極紫外光微影設備」(High-NA EUV),主要原因在於成本過高。這項決定衝擊艾司摩爾股價下挫超過1%,但台積電ADR則大漲超過5%,顯示投資人對台積電以較低成本推進技術的策略給予正面評價。
High-NA EUV是目前全球最先進的晶片製造設備,造價高達4億美元,全球僅有5台。新一代極紫外光光刻機品管部門主管哈杜(Assia Haddou)形容,這台設備甚至比雙層巴士還要大,建造一套系統約需一年半的時間。儘管是龐然大物,但執行的任務卻無比精細。台積電曾形容其精準度宛如從月球發射雷射光,卻能精準打中地球上的一枚硬幣。
這套設備使用波長僅13.5奈米的極紫外光,大約是5條DNA排列起來的超精細寬度,能在晶圓上刻下藍圖。艾司摩爾技術副總裁班夏普(Jos Benschop)說明,High-NA強調高孔徑,透過擴大鏡頭開角的孔徑,能處理更精細的任務,孔徑數值越大,能印刷的圖案就越精細。
由於現今電晶體甚至小到比人類頭髮還要細一萬倍,以往製作先進晶片必須重複曝光,但這會降低良率。班夏普指出,High-NA帶來兩大優勢:首先是縮小尺寸,使單片晶圓能容納更多元件;其次是透過減少多次重複曝光,加快生產速度並提升良率。首先獲得High-NA的英特爾已製造出3萬片晶片,發現其可靠性是前一代的兩倍;三星也表示,這項設備讓整體生產週期縮短60%。
然而,這套設備也是一台吃電怪獸,需要極其驚人的建置與運作成本。艾司摩爾執行長福克(Christophe Fouquet)表示,光學元件的數值孔徑(NA)越高,必須使用的反射鏡就越大,因此整個系統的體積也就越大。他認為當前AI晶片的能耗過高,若不逐步提升其能源效率,模型訓練可能在2035年左右耗盡全球能源。他也強調,自2018年採用極紫外光技術以來,已將每片晶圓曝光的能耗降低超過60%。
除了精算高昂的設備成本,台積電還得面對華府步步進逼的關稅壓力。美國總統川普再度將矛頭對準半導體產業,宣稱美國很快將拿下將近50%的晶片市場,並強硬表態,晶片公司如果不在美國本土生產製造,一年半或兩年後將面臨非常高的關稅。美國商務部長盧特尼克也表示,美國過去僅佔全球3%至4%的晶片市場,但在川普的領導下,預期未來將有高達1兆美元規模的晶圓廠來到美國設廠。