7nm、5nm接踵而至 芯片開(kāi)發(fā)成本將超過(guò)2億美元

　　Q3臨近，各家公司的財(cái)報(bào)也是悲喜兩重天，而全球最大的光刻機(jī)公司荷蘭ASML公司保持開(kāi)掛態(tài)勢(shì)，當(dāng)季營(yíng)收27.8億歐元，凈利潤(rùn)6.8億歐元，同比增長(zhǎng)13.4%，出貨了5臺(tái)EUV光刻機(jī)。據(jù)悉，ASML預(yù)計(jì)全年出貨18臺(tái)，明年將增長(zhǎng)到30臺(tái)，為何光刻機(jī)的生意如此“紅火”?

　　工藝升級(jí)帶來(lái)利好

　　從大勢(shì)來(lái)看，這是工藝升級(jí)需求所致。

　　臺(tái)積電前不久試產(chǎn)了7nm EUV工藝，采用ASML的新式光刻機(jī)Twinscan NXE，完成了客戶芯片的流片工作，同時(shí)宣布5nm工藝將在2019年4月開(kāi)始試產(chǎn)，量產(chǎn)則有望在2020年第二季度。

　　在7nm EUV工藝上成功完成流片，證明了新工藝新技術(shù)的可靠和成熟，為后續(xù)量產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。相比臺(tái)積電第一代7nm深紫外光刻(DUV)技術(shù)，臺(tái)積電宣稱可將晶體管密度提升20%，同等頻率下功耗可降低6-12%。而7nm之后，臺(tái)積電下一站將是5nm(CLN5FF/N5)，將在多達(dá)14個(gè)層上應(yīng)用EUV，號(hào)稱其可比初代7nm工藝的晶體管密度提升80%，芯片面積縮小45%，頻率提升15%，功耗降低20%。

　　而三星也宣布開(kāi)始進(jìn)行7nm LPP(Low Power Plus)工藝芯片的量產(chǎn)工作。三星的7nm LPP采用ASML的EUV光刻機(jī)，型號(hào)為雙工件臺(tái)NXE:3400B(光源功率280W)，日產(chǎn)能1500片。在技術(shù)指標(biāo)上，對(duì)比10nm FinFET，三星7nm LPP可實(shí)現(xiàn)面積能效提升40%、性能增加20%、功耗降低最多50%。目前已知，高通新一代的5G基帶會(huì)采用三星的7nm LPP工藝。

　　這些代工巨頭們?cè)谙冗M(jìn)制程持續(xù)競(jìng)賽，意味著EUV工藝就要正式產(chǎn)業(yè)化，這為打拼20多年的ASML帶來(lái)了全新的曙光，迎來(lái)了開(kāi)掛態(tài)勢(shì)。

　　產(chǎn)能進(jìn)一步提升

　　值得一提的是，ASML明年下半年會(huì)推出新一代的NXE:3400C型光刻機(jī)，WPH(每小時(shí)處理的晶圓數(shù)量)產(chǎn)能從現(xiàn)在的每小時(shí)125片晶圓提升到155片晶圓以上，意味著產(chǎn)能提升24%。

　　現(xiàn)在的NXE:3400B型EUV光刻機(jī)的產(chǎn)能為125 WPH，而NXE:3400C的產(chǎn)能預(yù)計(jì)再提升24%，這對(duì)改善EUV工藝的產(chǎn)能很有幫助。

　　不過(guò)有專家分析，EUV光刻工藝今年正式量產(chǎn)只是一個(gè)開(kāi)始，因?yàn)槌两焦饪虣C(jī)的產(chǎn)能可達(dá)250 WPH，可以250W的光源長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，因此，EUV光刻155 WPH的產(chǎn)能雖然可喜可賀，但還需要持續(xù)精進(jìn)。

　　ASML公司CEO Peter Wennink也曾指出，“ASML 也將著力加速提升EUV系統(tǒng)的妥善率和生產(chǎn)力，以實(shí)現(xiàn)2019年至少出貨30臺(tái)EUV系統(tǒng)的計(jì)劃。”

　　開(kāi)發(fā)成本躥升

　　而在ASML公司Q3的光刻機(jī)銷售中，韓國(guó)公司占比33%，我國(guó)臺(tái)灣公司占比30%，大陸公司占比18%，前一個(gè)季度中大陸公司占比是19%，不過(guò)Q3季度中臺(tái)灣公司占比從18%增長(zhǎng)到了30%，韓國(guó)公司占比從35%降至33%。

　　在單機(jī)過(guò)億歐元的EUV光刻機(jī)方面，Q3季度ASML出貨了5臺(tái)EUV光刻機(jī)，上個(gè)季度出貨7臺(tái)EUV光刻機(jī)，預(yù)計(jì)Q4季度出貨6臺(tái)EUV光刻機(jī)，全年出貨的數(shù)量將達(dá)到18臺(tái)，而2019年EUV光刻機(jī)預(yù)計(jì)出貨數(shù)量達(dá)到30臺(tái)。

　　而這也表明，隨著半導(dǎo)體工藝的急劇復(fù)雜化，不僅開(kāi)發(fā)量產(chǎn)新工藝的成本大幅增加，開(kāi)發(fā)相應(yīng)芯片也越來(lái)越花費(fèi)巨大，目前估計(jì)平均得花費(fèi)1.5億美元，5nm時(shí)代可能要2-2.5億美元。中國(guó)大陸無(wú)論是代工廠商還是芯片廠商，都需要為這股“前進(jìn)”勢(shì)力付出更多的投入。