攻堅1nm！IBM與泛林就尖端邏輯制程開發達成合作

兩家企業將結合IBM奧爾巴尼園區的先進研究能力和泛林的端到端工藝工具和創新技術。

IBM 于美國當地時間昨日宣布與半導體設備制造商泛林 (Lam Research) 就亞 1nm 尖端邏輯制程的開發達成合作，雙方為期 5 年的新協議將重點聚焦新材料、先進蝕刻/ 沉積工藝、High NA EUV 光刻的聯合開發。

兩家企業將結合 IBM 奧爾巴尼園區的先進研究能力和泛林的端到端工藝工具和創新技術，團隊將構建并驗證納米片和納米堆疊器件以及背面供電的完整工藝流程。這些能力旨在將High NA EUV 圖案可靠地轉移到實際器件層中，實現高良率，并支持持續的微縮化、性能提升以及未來邏輯器件的可行量產路徑。

IBM 半導體總經理 Mukesh Khare 表示：十多年來，泛林一直是 IBM 的重要合作伙伴，為邏輯微縮和器件架構方面的關鍵突破做出了貢獻，例如納米片技術以及 IBM 于 2021 年發布的全球首款 2nm 節點芯片。我們很高興能夠擴大合作，共同應對下一階段的挑戰，以實現高數值孔徑極紫外光刻技術和 1nm 以下節點工藝。

泛林首席技術與可持續發展官 Vahid Vahedi 表示：隨著行業進入 3D 微縮的新時代，進步取決于重新思考如何將材料、工藝和光刻技術整合為一個單一的高密度系統。我們很榮幸能夠與 IBM 在成功合作的基礎上，進一步推動 High NA EUV 干式光刻膠和工藝的突破，加速開發低功耗、高性能晶體管，這對于 AI 時代至關重要。

早在去年7月IBM就尋求與日本芯片制造商Rapidus建立長期合作伙伴關系，共同開發1nm以下芯片。其中Rapidus未來可能承擔這些芯片的量產任務。IBM半導體研發部門總經理Mukesh Khare確認，IBM已向Rapidus位于北海道的工廠派遣約10名工程師，并強調IBM將全力支持Rapidus在2027年前實現2nm芯片的成功量產。

從7nm 到 5nm，從 5nm 到 3nm，半導體產業對于先進工藝制程的追求永不停歇。2022 年，當臺積電宣布已經掌握成功大量量產3nm 鰭式場效電晶體制程技術后，1nm 開始一步步逼近。對于先進工藝的掌握，意味著更高的性能、更頂尖的技術。從 3nm 跨越到 1nm，這其中面臨的技術挑戰猶如天塹。因此，1nm 對于業界來說也充滿著誘惑。

根據首爾經濟日報報道，三星電子也已開始研發 1.0nm 晶圓代工工藝，以圖在與臺積電的競爭中實現“技術翻盤”。根據該日報報道，三星電子半導體研究所已正式著手研發 1.0nm 工藝，部分曾參與 2nm 等尖端制程的研發人員被抽調，組建了專項項目團隊。在目前三星公開的晶圓代工工藝路線圖中，計劃于 2027 年量產的 1.4nm 工藝為目前最尖端的工藝。

1nm 工藝需要打破現有設計框架，引入新技術概念，三星預計，量產時間將在 2029 年之后。

然而，雖然產業界以及各大科研機構均在1nm芯片工藝上作了諸多技術研究，但從技術的角度來看，制造1nm芯片仍將面臨非常大的技術門檻。其中，量子隧穿現象是其中之一，因為當尺寸縮小到1納米時，電子會發生量子隧穿現象，這會導致晶體管的性能受到限制。同時，這一工藝級別芯片的制造過程還會面臨更多的工藝控制和材料選擇挑戰。此外，還需投入大量的研發資源和資金來支持這一芯片工藝的研發。

更近的芯片路線圖方面，臺積電正加速推進其1.4nm制程工廠的建設進度，從目前的情況來看，臺積電發展勢頭依舊向好，按照這一節奏，1.4nm工藝的風險性試產工作預計將于2027年啟動。所謂風險性試產，是指新產品在正式大規模量產前進行小批量試產，主要目的是識別生產過程中的潛在問題（比如良率、性能），評估穩定性，以降低后期量產的風險，確保產品能順利、高效地投入市場。據悉，臺積電1.4nm制程工廠的地基工程已于2025年11月初動工，新廠位于中國臺灣中部科學園區，規劃建設四座廠房及配套辦公樓。

初期建設投資預計達到1.5萬億新臺幣，工廠全面建成投產后，量產目標定于2028年，據估算，四座工廠首年合計將為臺積電帶來160億美元的營收，同時還將創造8000至10000個就業崗位。

目前尚未披露哪些客戶計劃采用其1.4nm制程工藝，此前有報道稱，蘋果已拿下臺積電2nm初期半數以上的產能，用于生產A20和A20 Pro芯片，由此不難推斷，這家iPhone制造商大概率會搶占1.4nm新技術的先機。值得一提的是，1.4nm工藝的初期良率預計不會超過20%，隨著時間推移，良品率有望逐步攀升，屆時市場需求也會隨之激增。

英特爾新任 CEO 陳立武在 2 月 3 日的 Cisco AI Summit（思科 AI 峰會）上表示：Intel 14A 制程計劃在 2028 年進入風險試產階段，并在 2029 年實現量產。陳立武強調，英特爾正聚焦于 14A 工藝，這是其路線圖中最先進的制程節點，并提到需提升良率、可預測性和 IP 支持，以吸引外部代工客戶。

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