AI用电推动制程微缩 半导体市场迈向兆美元规模
徐宽成表示,从 PC、网路到智慧手机,各代运算浪潮都推升半导体产值,如今 AI 让增长曲线再度抬升。全球半导体市场目前约 6,000 亿美元,市场预估到 2030 年将突破 1 兆美元,甚至上看 1.6 兆美元,其中,高效能运算(HPC)可能占比高达四成,成为推动半导体的主要动能。
他强调,AI 的成长并非仅局限在先进制程,而是带动所有制程、所有类别全面升温,包括先进逻辑晶片、HBM 记忆体、车用与工控晶片、感测器与电源管理 IC,都因 AI 的资料洪流与算力需求而同步成长。ASML 的产品线横跨 EUV、DUV 到 I-line,在 AI 时代扮演支撑整体半导体制造的基础建设角色。
徐宽成提醒,当前大型 AI 资料中心的单点电力规模动辄以 Gigawatt 计,一座 1GW 伺服器园区等同一座核电厂。若全球 AI 用电在五年内达到 50~140GW,是极为惊人的数字。因此,先进制程每代功耗改善,即便实际落地仅两成,也足以在 GW 等级产生巨大差异。且节点代代叠加后,节能效果将进一步放大。他强调,若不持续推进制程微缩,AI 的算力需求将使全球电力在短时间内面临更严峻压力。
摩尔定律仍在延伸 High-NA EUV 驱动下一个十年微缩蓝图
徐宽成强调,外界认为摩尔定律走到尽头的说法并不正确,更多反映的是技术追不上 AI 爆炸性需求,而非微缩停止。他指出,依产业路线图,N2 之后 FinFET 将由 GAA 取代,并可延续至少三个世代,接续则是上下堆叠的 3D 电晶体架构,如 CFET。这些新技术意味著未来 10~15 年制程仍会沿著摩尔定律推进,每一代节点约可带来 20%~30% 的能耗改善。在 AI 用电飙升、资料中心动辄以 Gigawatt 计算的时代,微缩不仅没有终止,反而变得比过去更为关键。
在设备端,他说明目前先进制程仍依赖 0.33 NA 的 Low-NA EUV,ASML 近年持续提升平台的可用性与生产效率,预期五年内可为客户降低约三成曝光成本。下一代 0.55 NA 的 High-NA EUV 则已由 EXE:5200 在今年第二季交付客户,截至九月已累计完成超过 35 万片晶圆曝光。High-NA 的优势在于可用一次曝光取代过去三次曝光流程,在 2D 复杂图形上具显著解析与精度优势,能同步缩短制程时间并降低每片晶圆成本,晶圆代工等大客户皆已公开证实采用。
先进封装推升 I-line 回归舞台 Holistic Lithography 成关键技术
徐宽成补充,一颗高阶晶片约需 70 至 100 道微影程序,其中仅十多层使用 EUV,其余仍倚赖 DUV。ASML 最新浸润式设备(NXT:2150i )每小时可处理逾 300 片晶圆,而 KrF平台(NXT:870B)因涵盖大量成熟制程投片,仍具关键地位。随先进封装需求大幅提升、矽中介层尺寸放大,「越大越难做」成为新挑战。
ASML 推出最新I-line系统(XT:260)则是放大曝光场并具翘曲补偿能力,正式跨入 先进后段封装领域,也让过去较被忽略的 I-line 再度受到重视。徐宽成也透露,目前已经出货1台,目前待客户验证。
为因应日益严格的线宽与叠对精度(Overlay)要求,ASML 推出「全方位微影技术(Holistic Lithography)」概念,将曝光、量测、检测与运算式微影整合成资料回馈回圈,使可控参数提升至原先的数万倍,Overlay 极限可再降低数个量级,对 3D 堆叠与 wafer bonding 尤其重要。在检测端,ASML 旗下 HMI 电子束设备从 25 束 eScan 1100 进化至超过 2,000 束的 eScan 2200,大幅提升生产效率。
徐宽成强调,半导体制程推进从来不是单一设备厂就能完成,而是整个生态系协作,从 EUV、High-NA、DUV、封装到检测与材料全面进化,才能支撑 AI 时代的爆发性算力需求与能源压力。
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