台積電明年7奈米導入EUV製程 成本將增2倍

全球晶圓代工廠商的競賽走向 7 奈米，背後需要的鉅額研發基金，尤其是 EUV  (極紫外線，Extreme Ultraviolet)，成本更是已高達目前的 (ArF) 光源搭配浸潤式顯影 (Immersion lithography) 二倍之多，如此高額的成本，已經打退了聯電、GlobalFoundries 等玩家，只剩台積電 (2330-TW)、三星電子二間大廠有能力負擔。

半導體代工行業為專注於提升良率，三星、台積電均使用 EUV 來提高精度與產量，消息指出，台積電計畫在 2019 年開始，將 EUV 機器用於其第二代 7 奈米技術。

而 EUV 的致命缺點就是在於昂貴，業界指出，EUV 機器的成本幾乎是目前生產中使用的 ArF 工具的兩倍。ArF 機器價格要價約 5600-6200 萬美元，EUV 機器價格 1 台上看 1.2 億美元，大幅墊高晶圓代工廠商資本支出，這也使得 7 奈米的技術愈來愈少廠商玩得起。

據集邦科技拓墣產業研究報告指出，半導體產業奉摩爾定律為圭臬，努力將線寬縮小，以便在晶片上塞入更多電晶體，雖然晶圓代工價格也因製程微縮而隨之上升，但越精細的製程技術除了能切割出更多晶片外，也能提升產品效能和降低功耗。但在物理極限下，先進位程微縮變得越來越困難。

摩爾定律由於顯影 (Lithography) 技術障礙受到挑戰。產業界使用 193nm ArF 光源搭配浸潤式顯影 (Immersion lithography) 技術製造晶片，但在 7 奈米的考驗下，採用顯影及多重曝光技術僅能做單一方向微縮，無法做 2 個方向的微縮，以往隨著製程微縮，每晶片成本隨之下降情況已不復見。

波長更短的 EUV 便成為 7 奈米以下製程的重要解決方式。目前 Samsung 已導入 EUV 的 7nm LPP 製程，並宣稱光罩模塊總數減少約 20%。而隨著尺寸愈做愈小，這種減少可能會更多。

拓墣產業研究指出，目前宣告產品採用 7 奈米的廠商蘋果、Samsung、華為、NVIDIA 與 AMD，若非前幾大智慧手機品牌，就是 CPU/GPU 重要大廠，為了產業上的領先地位，價格敏感度也較低，也有較大生產量，才能分攤光罩、設計與製造等成本。