即將到來的2024年，一些新的半導體技術將取得重要突破，例如背面供電芯片、硅光子超高速芯片、量子芯片、光刻膠金屬氧化物抗蝕劑等。雖然這些技術都是半導體細分領域的微創(chuàng)新，但它們的一小步可能跟整個半導體產(chǎn)業(yè)鏈帶來重大改變。2024年有很多不確定性，但也將是充滿機會的一年，讓我們充滿期待吧。背面供電芯片2024年上半年，英特爾將在Intel 20A制程節(jié)點首次采用背面供電技術。緊隨其后的是臺積電和三星。臺積電將在2nm工藝上采用背面供電解決方案。三星背面供電技術BSPDN將在2nm或者1.4nm工藝上采用。英特爾代號為“Blue Sky Creek”的PowerVia背面供電測試芯片（圖片來源：英特爾）傳統(tǒng)的正面供電技術要求信號和電源線路在晶圓正面，對金屬層引腳間距有要求，限制了芯片面積微縮。為使芯片制程繼續(xù)縮小，背面供電技術走進了人們的視野，該項技術能夠?qū)⑿盘柡碗娫淳€路分離，將電源線路轉(zhuǎn)移到背面優(yōu)化，從而提供更高效的電源供應、更低溫度和更靈活的芯片布局。首個采用背面供電芯片的推出，將吸引各大芯片制造商的關注和投入，可能會引發(fā)新一輪先進制程的競爭。高數(shù)值孔徑光刻機ASML將在2024年推出高數(shù)值孔徑（High NA EUV）光刻機，引發(fā)各大先進制程玩家爭相搶購。英特爾已經(jīng)訂購了第一臺ASML NA EUV光刻機的實驗室版本，正在評估是否用于Intel 18A制程的量產(chǎn)。此外，臺積電和三星都在爭相購買正式版本的High NA EUV光刻機，用于2nm及以下制程。High NA EUV光刻機能使光學系統(tǒng)的數(shù)值孔徑提升至0.55，達到比傳統(tǒng)掩模版更高的精度和光刻速度，是生產(chǎn)2nm及以下制程節(jié)點的關鍵設備。因此，High NA EUV光刻機的正式推出，為先進制程節(jié)點的進一步下探提供了技術基礎。ASML光刻機發(fā)展流程（圖片來源：ASML）然而，先進制程玩家在使用High NA EUV光刻機的過程中，必須克服成本價和耗電量的挑戰(zhàn)。在1nm之前，采用高數(shù)值孔徑單次曝光的成本會高于采用低數(shù)值孔徑的多次曝光。此外，High-NA EUV光刻機對于光源的需求大幅提升，耗電量將從1.5兆瓦提升到2兆瓦。雖然先進制程“三大家”爭先購買High NA EUV光刻機，但具體何時采用，還是未知。2nm EUV光刻膠MOR2nm EUV光刻膠金屬氧化物抗蝕劑（MOR）的主要生產(chǎn)商Inpria 2024年MOR的產(chǎn)能將達10000加侖，可以滿足3000萬晶圓的曝光，其MOR光刻膠在2022年整年的產(chǎn)能僅為2000加侖。2nm EUV光刻膠MOR（圖片來源：Inpria）2nm制程領域所使用的 EUV光刻膠主要有兩種，第一種是繼續(xù)采用7nm EUV光刻機的化學擴增抗蝕劑（CAR），第二種是采用新的金屬氧化物抗蝕劑（MOR）。隨著英特爾、臺積電、三星等半導體巨頭開始采購能實現(xiàn)2nm工藝的ASML High NA EUV光刻機，2nm EUV光刻膠MOR也將迎來新一輪的采購潮。量子芯片量子芯片是實現(xiàn)量子計算的核心部件，也成為了眾多AI企業(yè)關注的焦點。IBM計劃在2024年實現(xiàn)100量子比特的實際應用質(zhì)量達到電路深度水平。為了實現(xiàn)這一目標，IBM 將在美國、加拿大、日本和德國建立八個量子計算中心。IBM希望在2024年底，實現(xiàn)每個Heron處理器在單一量子電路中能夠執(zhí)行五千次操作。IBM量子發(fā)展路線圖以延長至2033年（圖片來源：IBM）雖然，量子芯片被視為處理海量數(shù)據(jù)的新路徑，但由于其運行環(huán)境過于苛刻，距離大規(guī)模應用尚需時日。但是，隨著AI技術的不斷演進，業(yè)內(nèi)對于量子芯片的需求也越發(fā)高漲。數(shù)據(jù)顯示，2024年，人工智能市場將飆升至驚人的5543億美元，較高的市場需求或?qū)恿孔有酒男乱惠喛焖侔l(fā)展。硅光子超高速芯片臺積電瞄準2024年即將到來的硅光子超高速芯片商機，已經(jīng)組建了一支約200人的研發(fā)團隊，并將攜手博通、英偉達等大客戶共同開發(fā)硅光子技術、光學共封裝等新產(chǎn)品。該技術適用于45nm到7nm的芯片制程，預計2024年下半年迎來大單。
