
2026 年 3 月 10 日,IBM 與 Lam Research 共同宣布一項為期五年的合作協議,目標直指半導體製程的下一個前沿:sub-1nm 邏輯節點。這項合作不僅涵蓋新材料研發、先進製程技術,更聚焦於 High NA EUV 微影技術的突破。對於長期關注半導體產業的投資人而言,這個消息揭示了幾個重要訊號:半導體設備商的競爭格局正在深化、高階製程技術的門檻持續提高、而 AI 時代對運算能力的需求正推動整個供應鏈加速創新。
這篇分析將從 Lam Research 的角度出發,探討這項合作的產業意義、技術內涵、財務影響,以及投資人應該關注的關鍵指標。
合作背景:延續十年的研發夥伴關係
IBM 與 Lam Research 的合作並非從零開始。雙方的研發夥伴關係已延續超過十年,共同推動了多個關鍵製程節點的突破。根據 Lam Research 的官方新聞稿,兩家公司曾合作開發 7nm 製程技術、nanosheet 電晶體架構,以及 EUV 微影技術的早期應用。IBM 在 2021 年推出的全球首顆 2nm 節點晶片,背後也有 Lam Research 的技術貢獻。
這次的五年協議可視為雙方合作關係的深化與延伸。值得注意的是,合作的重心從「延伸既有技術」轉向「開創全新領域」——sub-1nm 邏輯節點代表的是超越現有技術框架的挑戰,需要材料科學、製程工程與微影技術的協同突破。
IBM 半導體與混合雲事業部門總經理 Mukesh Khare 在聲明中指出:「Lam 在過去十年中一直是 IBM 的關鍵合作夥伴,為邏輯製程縮放和元件架構的重要突破做出貢獻,包括 nanosheet 和 IBM 在 2021 年揭曉的全球首顆 2nm 節點晶片。」這段話不僅肯定了過去的合作成果,更暗示了 sub-1nm 節點的實現難度將遠超過往。
技術內涵:三大突破方向
這項合作聚焦於三個核心技術領域:新材料開發、先進製程能力、以及 High NA EUV 微影技術。每個領域都對應著 sub-1nm 節點的獨特挑戰,也代表著 Lam Research 不同的產品線與技術能力。
新材料開發:超越矽的邊界
當製程節點推進至 sub-1nm,傳統矽材料的物理限制日益明顯。電晶體的通道材料、閘極介電質、金屬互連層都需要新的材料組合。Lam Research 的沉積與刻蝕設備在這個領域扮演關鍵角色——新材料需要新的製程配方,而 Lam 的設備正是實現這些配方的工具。
合作中提到的「novel materials」暗示了從矽基材料過渡到更複雜的材料系統。可能的方向包括高遷移率通道材料(如鍺或三五族化合物)、新型閘極介電質、以及針對更細微金屬互連的低電阻材料。這些材料研發不僅影響電晶體性能,更攸關整個晶片的功耗、效能與可靠度。
先進製程能力:3D 堆疊與結構複雜度
隨著製程節點縮小,電晶體的 3D 結構日益複雜。從傳統平面式電晶體到 FinFET,再到 nanosheet 與未來的 nanostack 架構,每一代結構升級都對刻蝕與沉積製程提出更高要求。Lam Research 的 Kiyo 和 Akara 刻蝕平台、Striker 和 ALTUS Halo 沉積系統,正是應對這些挑戰的核心工具。
新聞稿特別提到「nanosheet and nanostack devices」與「backside power delivery」,這兩項技術代表了 3D 晶片設計的重要趨勢。Nanostack 是 nanosheet 的進一步延伸,透過堆疊更多通道層來提升驅動電流;而 backside power delivery 則是將電源網路從晶片正面移至背面,以釋放更多佈線資源給訊號路徑。這兩項技術都需要極高精度的刻蝕與沉積能力,正是 Lam Research 的核心競爭力所在。
High NA EUV 微影技術:定義圖案的極限
High NA EUV 是這次合作最引人注目的焦點。NA 代表數值孔徑(Numerical Aperture),是透鏡系統解析能力的關鍵參數。現有 EUV 微影設備的 NA 約為 0.33,而 High NA EUV 將 NA 提升至 0.55,理論上可將解析度提升約 70%。這意味著在不使用多重圖案化的情況下,直接定義更細微的電路圖案。
ASML 是目前唯一能夠製造 EUV 微影設備的公司,而 High NA EUV 的首批機台已開始交付。然而,有了微影設備只是一半battle——要將 High NA EUV 圖案可靠地轉印到實際元件層,還需要配套的製程技術,特別是光阻材料與刻蝕製程。
Lam Research 的 Aether dry resist 技術在這裡扮演關鍵角色。相較於傳統濕式光阻,乾式光阻能實現更薄的膜層、更陡峭的側壁輪廓,這對於 High NA EUV 的深度焦距特性至關重要。Lam 的技術長 Vahid Vahedi 在聲明中強調:「我們驕傲地建立在與 IBM 成功合作的基礎上,推動 High-NA EUV 乾式光阻與製程突破,加速開發更低功耗、更高性能的電晶體,這對 AI 時代至關重要。」
Lam Research 的產業定位與價值鏈角色
要理解這項合作的商業意義,需要先釐清 Lam Research 在半導體設備產業的定位。Lam 是全球半導體製程設備的三大巨頭之一,與 ASML 和應用材料(Applied Materials)並列。不同於 ASML 專注於微影設備,Lam 的核心產品線涵蓋刻蝕(etch)、沉積(deposition)、去膠清洗(strip & clean)與質量計量(mass metrology)。
刻蝕是 Lam 最重要的產品線,佔公司營收約一半。刻蝕製程是用化學或物理方法移除晶圓表面特定區域的材料,以形成電晶體與互連結構。沉積則是在晶圓表面生長或沉澱材料層,用於製作閘極介電質、金屬互連、保護塗層等。這兩項製程是所有半導體製造的核心環節,Lam 在高階刻蝕與沉積市場擁有領先地位。
根據 Lam Research 的官方敘述,「今日,幾乎每一顆先進晶片都使用 Lam 的技術製造。」這不是誇張——在先進製程節點,刻蝕與沉積製程的步驟數量遠超微影,而每個步驟的精度要求也持續提高。當製程節點從 5nm 推進到 3nm、2nm、乃至 sub-1nm,刻蝕和沉積的複雜度以非線性方式增長。
這也是為什麼 IBM 選擇與 Lam 合作而非單靠 ASML。High NA EUV 提供了更細微的圖案定義能力,但要將這些圖案轉化為實際的電晶體結構,需要刻蝕與沉積製程的精確配合。Lam 的 Aether dry resist 技術、Kiyo/Akara 刻蝕平台、Striker/ALTUS Halo 沉積系統,正是實現這種協同的關鍵工具。
Albany NanoTech Complex:合作的地理樞紐
這項合作的研發活動將在紐約州的 Albany NanoTech Complex 進行。Albany NanoTech 是全球最先進的半導體研發設施之一,由 NY CREATES(紐約州奈米電子科學與技術中心)營運,長期以來是 IBM 研發先進製程的基地。
選擇 Albany 作為合作地點有幾層意義。首先,Albany 擁有完整的 300mm 晶圓試產線與先進研發設備,包括 EUV 微影機台,是少數能夠支持 sub-1nm 研發的設施。其次,Albany 採用「開放創新平台」模式,匯集了多家公司與研究機構的共同投入,這種模式能降低單一公司的研發風險,加速技術從實驗室到量產的轉移。
對於 Lam Research 而言,在 Albany 建立研發據點意味著能夠與 IBM、其他設備商、材料供應商進行更深度的協作。半導體設備開發本質上是與客戶共同演進的過程——設備商需要理解客戶的製程需求,客戶需要測試設備的能力極限。Albany 的開放平台加速了這種互動循環。
產業競爭格局:設備商的角色演變
半導體產業的競爭格局在過去十年發生深刻變化。在晶片設計層,IDM 模式與 fabless-foundry 模式長期並存;在製造層,台積電、三星、Intel 等先進晶圓廠展開激烈競爭;在設備層,ASML、Lam Research、應用材料等公司則扮演基礎設施供應者的角色。
值得注意的是,設備商的角色正在從「被動工具供應」轉向「主動技術共創」。以這項 IBM-Lam 合 作為例,Lam 不只是提供設備,而是參與製程技術的共同開發。這種模式有幾層商業意涵:
首先,它加深了客戶黏著度。當設備商參與製程開發,客戶更難輕易更換設備供應商——因為更換意味著重新開發製程配方。其次,它為設備商帶來更早的市場洞察。參與研發意味著能夠更早理解客戶的下一代需求,從而提前佈局產品線。第三,它創造了新的營收模式。共同開發的技術可能轉化為專利授權或獨家設備規格,為設備商帶超越單純設備銷售的收入。
對於 Lam Research 而言,這項合作進一步鞏固了其在先進製程刻蝕與沉積領域的領先地位。當 High NA EUV 成為 sub-1nm 節點的必要工具時,配套的光阻與刻蝕技術也將成為瓶頸資源——Lam 正在建立這樣的護城河。
財務視角:研發投資與資本配置
從財務角度審視這項合作,需要關注幾個面向:研發支出、資本配置、以及長期營收潛力。
Lam Research 的研發支出長期維持在營收的一定比例。根據公司公開資料,Lam 的年度研發支出約在 20-25 億美元規模,佔營收約 15-18%。這項與 IBM 的五年合作協議,雖然金額未公開,但可預期會涉及額外的研發資源投入。
對於投資人而言,關鍵問題是:這筆投資何時能轉化為實際營收?半導體設備的營收轉化通常有延遲——研發成果需要先通過客戶驗證,再進入量產階段,最後才反映為設備銷售。對於 sub-1nm 節點,這個週期可能長達 5-8 年。也就是說,今日的研發投資,可能在 2030 年代初期才會顯著貢獻營收。
然而,研發投資的價值不僅在於直接營收轉化。參與 IBM 的 sub-1nm 研發,意味著 Lam 能夠累積關鍵技術經驗,這些經驗可能外溢到其他客戶的製程開發。當台積電、三星、Intel 等先進晶圓廠在未來數年推進 sub-1nm 節點時,Lam 已經擁有相關技術 know-how,這種領先優勢難以量化,但商業價值巨大。
另外值得注意的是營運槓桿。設備商的研發支出多半是固定成本——無論最終銷售多少設備,研發團隊的薪資、測試設備的建置都已完成。因此,當新技術成功進入量產,邊際效益可以非常高。這也是為什麼投資人願意給予高階設備商較高的本益比——因為成功技術的規模化潛力巨大。
同時,投資人也應關注 Lam Research 的資本配置紀律。公司近年來持續執行股利與股票回購計畫,2026 年 2 月宣布季度股利每股 0.26 美元。研發投資與股東回報之間的平衡,是評估管理層能力的重要指標。從歷史績效來看,Lam 在維持健康研發投入的同時,也持續向股東返還現金,這是正面訊號。
風險評估:技術、市場與地緣政治
任何前瞻技術投資都伴隨風險,sub-1nm 合作計畫也不例外。投資人應從技術、市場與地緣政治三個層面評估風險。
技術風險
Sub-1nm 節點的技術挑戰是空前的。從物理層面看,當電晶體通道寬度進入亞奈米尺度,量子效應(如量子穿隧)將顯著影響元件特性;從製程層面看,即使有 High NA EUV,圖案轉印的良率與均勻性仍是巨大挑戰;從材料層面看,新材料的整合需要克服眾多未知問題。
IBM 與 Lam 宣稱目標是「sub-1nm」,但這不代表一定能在五年內實現量產。半導體製程開發往往面臨意外障礙——3nm 節點的開發週期比預期更長,2nm 節點的良率挑戰也比業界預期更嚴峻。Sub-1nm 的開發週期與良率挑戰可能更為艱鉅。
市場風險
市場風險來自兩個面向:需求不確定性與競爭動態。需求方面,AI 晶片的高階製程需求是確定的,但需求的成長斜率存在不確定性。如果 AI 投資熱潮降溫,或者邊緣運算架構的發展降低對高階晶片的需求,sub-1nm 節點的營收潛力可能受影響。
競爭方面,應用材料在刻蝕與沉積領域與 Lam 直接競爭,而東京電子(TEL)與日立高科也在特定市場區隔具備競爭力。ASML 雖然不直接生產刻蝕設備,但其 High NA EUV 的定價權與交付時程,間接影響刻蝕設備的市場時機。Lam 需要在技術領先與客戶多元化之間取得平衡。
地緣政治風險
半導體產業已深陷地緣政治漩渦。美國對中國的出口管制限制了高階設備的銷售市場,而 Lam Research 在韓國、台灣、日本、中國都有重要營收。雖然 sub-1nm 技術在可預見未來都不會出口至中國(受限於出口管制),但更廣泛的半導體設備市場可能因地緣政治緊張而波動。
此外,研發設施的地理分佈也帶來風險。Albany NanoTech Complex 位於美國,這既是優勢(受美國技術保護),也是風險(若地緣政治進一步惡化,國際合作可能受限)。Lam 需要在研發全球化與在地化之間取得平衡。
對 Lam Research 股價的潛在影響
從投資分析角度,這項合作對 Lam Research 股價的影響可分為短期與長期。
短期而言,這項新聞的影響有限。五年期研發合作不會立即反映在財報數字,投資人更關注的是近期季度營收、毛利率、以及現有產品線的出貨狀況。除非合作涉及重大資本支出或影響短期現金流,否則市場反應可能偏向中性或小幅正面。
長期而言,成功的 sub-1nm 技術開發將強化 Lam 在高階刻蝕與沉積市場的定價權。當 High NA EUV 成為先進製程標配,配套的乾式光阻與刻蝕製程也將成為必要選項,而 Lam 的 Aether 技術若能確立領先地位,將為公司帶來可持續的競爭優勢。這種優勢能轉化為更高的毛利率與市場份額,長期利好股價。
投資人應關注的關鍵指標包括:Lam 的研發支出佔比、在 Albany 的資本投入、與 IBM 合作的技術里程碑發布、以及 sub-1nm 技術驗證的進度。任何正向的技術突破新聞,都可能成為股價的催化劑。
產業趨勢視角:AI 時代的製程競賽
將視角拉高到產業趨勢層面,這項合作反映了 AI 時代半導體製程競賽的本質變化。
在 AI 晶片時代,摩爾定律的經濟效率持續受到挑戰。GPU、AI 加速器、高頻寬記憶體(HBM)對電晶體密度的需求幾乎沒有上限——更多的運算核心、更大的片上快取、更高的記憶體頻寬,都需要更先進的製程節點。這意味著先進製程不再是「 Nice to have」,而是「Must have」。
同時,AI 晶片的設計複雜度暴增。Blackwell、Hopper 等架構包含數千億電晶體,3D 堆疊、chiplet 架構、先進封裝(如 CoWoS)都成為標配。這種複雜度轉化為對製程設備的更高要求——更精確的刻蝕、更均勻的沉積、更嚴格的缺陷控制。
從這個角度看,Lam 與 IBM 的合作是對 AI 時代需求的前瞻性投資。當 AI 晶片的製程需要在 3nm 甚至 sub-1nm 節點運作時,刻蝕與沉積設備的邊際要求已不只是「更細微」,而是「物理極限的逼近」。這種需求不是短期技術迭代能滿足的,而是需要材料科學、製程工程、微影技術的系統性突破。
結語:設備商的長期主義
回顧 IBM 與 Lam Research 的這項合作,投資人應該看到的不只是一紙研發協議,而是半導體設備產業長期主義的體現。Sub-1nm 製程的開發時程以五年、甚至十年為單位,而成功的果實——設備銷售、技術授權、市場份額——可能要到 2030 年代才會顯著顯現。
對於 Lam Research 的投資人而言,這項合作發出了幾個重要訊號:第一,公司持續投資於前瞻技術,而非滿足於眼前的高毛利率產品線;第二,公司主動深化與關鍵客戶的技術共創,這是建立長期競爭護城河的策略;第三,公司有能力在高階製程競賽中扮演核心角色,而非只是被動跟隨。
當然,任何長期投資都面臨不確定性。Sub-1nm 節點的技術路徑尚未清晰,市場需求的成長斜率存在變數,地緣政治風險也在持續升溫。投資人需要平衡樂觀預期與風險意識,持續關注公司技術進展、財務狀況、以及產業競爭動態。
回到最初的問題:這項合作意味著什麼?它意味著半導體設備商正在從「工具供應者」轉型為「技術共創者」。它意味著 AI 時代的高階運算需求正在重塑製程研發的競爭規則。它也意味著,在摩爾定律觸及物理邊界之際,人類對更強大運算能力的追求仍然沒有止境——而 Lam Research 正在這條路上,與 IBM 並肩前行。
























