半导体制造技术竞争 - 台积电、英特尔、三星和日本Rapidus正在2纳米工艺上展开激烈竞争，台积电虽实力雄厚但面临追赶者压力 [1] - 在2nm尚未大规模量产时，行业已开始关注1纳米技术研发 [1] - 台积电组建团队加速1纳米研发，并计划在台湾南部建设1纳米超级晶圆厂，包含6条生产线（P1-P3为1.4nm，P4-P6为1nm） [6] - 台积电计划提前推出1纳米工艺，原定2027年推出的1.4nm工艺提前至2026年，以巩固市场领先地位 [7] 光刻技术进展 - ASML与Imec建立五年合作，专注于2nm以下工艺，提供包括High-NA EUV（0.55数值孔径）在内的最新光刻设备 [3] - High-NA EUV系统单台成本达3.5亿美元，可实现单次曝光8nm分辨率，是2nm以下节点的关键 [4] - Imec首次在比利时鲁汶的研究线直接使用High-NA EUV技术，加速研发进程 [4] - 日本DNP成功开发支持2nm EUV光刻的光掩模，图案比3nm小20%，并完成High-NA兼容评估 [7][8][9] - DNP目标2027财年量产2nm光掩模，并与Imec合作推进1nm技术 [9] 1纳米技术路线图 - Imec在2022年公布1纳米晶体管路线图，涵盖从FinFET到GAA纳米片、CFET及原子通道设计的演进 [11] - GAA/纳米片晶体管将在2nm节点首次亮相，CFET晶体管预计2032年问世 [12] - 行业面临设计成本飙升（单线程性能增益从每年50%降至5%）与AI算力需求每6个月翻倍的挑战 [13][14] - High-NA EUV光刻机（0.55孔径）预计2026年量产，可将晶体管密度提升至~1000 MTr/mm² [15] - 背面供电技术（BEOL改进）和3D互连等创新将支撑未来密度与性能提升 [16][17][18] 行业趋势与创新方向 - 摩尔定律在晶体管密度上仍有效，但经济性（每晶体管成本）面临挑战 [13] - 系统技术协同优化（SCTO）、新材料（如石墨烯）及量子计算技术被视为长期解决方案 [14][17][18] - 台积电同步推进2nm（台湾）和4nm（美国亚利桑那州）量产，应对AI芯片需求激增 [7]

行业竞争格局 - 台积电、英特尔、三星和日本Rapidus正在2纳米工艺领域展开激烈竞争，台积电虽实力雄厚但面临追赶者压力[1] - 在2nm尚未量产时，行业已开始关注1纳米技术研发，显示技术迭代加速[1] 光刻技术进展 - ASML与Imec建立五年合作，专注于2nm以下工艺开发，涉及High-NA EUV等最新光刻工具[3] - 合作内容包括Twinscan NXT/EXE光刻系统、YieldStar计量方案和HMI检测工具[3] - High-NA EUV系统单台成本达3.5亿美元，新协议使Imec首次能在自有设施直接使用该技术[4][5] 台积电1nm布局 - 台积电组建1nm研发团队，计划在台湾南部建设含6条生产线的Giga-Fab超级晶圆厂[6] - 前三座厂(P1-P3)生产1.4nm芯片，后三座(P4-P6)专注1nm芯片，可能扩展至0.7nm工艺[6] - 公司计划2026年量产1.6nm工艺，比原计划提前一年，三星和英特尔预计2027年推出1.4nm工艺[7] 光掩模技术突破 - 日本DNP实现2nm EUV光掩模所需精细图案分辨率，比3nm工艺缩小20%[9][10] - 完成High-NA EUV光掩模标准评估并开始供应样品，目标2027财年量产2nm光掩模[10] - 与imec合作推进1nm光掩模技术研发，建立与传统EUV不同的制造工艺流程[10] 1nm技术路线图 - Imec公布1nm晶体管路线图，涵盖A7(0.7nm)至A2(0.2nm)节点创新设计[12] - GAA/纳米片晶体管将在2nm节点取代FinFET，CFET晶体管预计2032年问世[12][13] - 机器学习需求每6个月翻倍，需通过尺寸缩放、新材料和系统优化三方面应对[14] 制造工艺挑战 - High-NA EUV光刻机(0.55孔径)预计2026年量产，可实现单次曝光8nm分辨率[16] - 背面供电技术可提升晶体管密度和性能，但需解决散热问题[17] - 互连技术成为主要瓶颈，研究石墨烯等新材料替代铜导线[18] - 3D芯片设计EDA软件缺乏制约3D互连技术发展，正与Cadence合作开发解决方案[19]