面向3nm及以下工藝，ASML新一代EUV光刻機(jī)曝光

很快,臺(tái)積電和三星的5nm工藝即將量產(chǎn),與此同時(shí),臺(tái)積電和三星的3nm工藝也在持續(xù)的研發(fā)當(dāng)中。而對(duì)于5nm及以下工藝來(lái)說(shuō),都必須依靠EUV(極紫外)光刻機(jī)才能實(shí)現(xiàn)。而目前全球只有一家廠商能夠供應(yīng)EUV光刻機(jī),那就是荷蘭的ASML。

很快,臺(tái)積電和三星的5nm工藝即將量產(chǎn),與此同時(shí),臺(tái)積電和三星的3nm工藝也在持續(xù)的研發(fā)當(dāng)中。而對(duì)于5nm及以下工藝來(lái)說(shuō),都必須依靠EUV(極紫外)光刻機(jī)才能實(shí)現(xiàn)。而目前全球只有一家廠商能夠供應(yīng)EUV光刻機(jī),那就是荷蘭的ASML。

目前ASML出貨的EUV光刻機(jī)主要是NXE:3400B及改進(jìn)型的NXE:3400C,兩者基本結(jié)構(gòu)相同,但NXE:3400C采用模塊化設(shè)計(jì),維護(hù)更加便捷,平均維修時(shí)間將從48小時(shí)縮短到8-10小時(shí),支持7nm、5nm。

此外,NXE:3400C的產(chǎn)能也從之前的125WPH(每小時(shí)處理晶圓數(shù))提升到了175WPH。

隨著去年臺(tái)積電、三星7nm EUV工藝的量產(chǎn),對(duì)于ASML的EUV光刻機(jī)的需求也是快速增長(zhǎng)。

根據(jù)今年1月ASML發(fā)布的2019年Q4季度及全年財(cái)報(bào)顯示,2019年全年?duì)I收118.2億歐元,同比增長(zhǎng)了8%,毛利率從46%小幅下滑到了44.7%,全年凈利潤(rùn)25.92億歐元,維持不變。

其中,僅在去年四季度,ASML就出貨了8臺(tái)EUV光刻機(jī),并收到了9臺(tái)EUV光刻機(jī)訂單。全年EUV光刻機(jī)訂單量達(dá)到了62億歐元,總計(jì)出貨了26臺(tái)EUV光刻機(jī),比2018年的18臺(tái)有了明顯增長(zhǎng),使得EUV光刻機(jī)的營(yíng)收占比也從23%提升到了31%。要知道目前一臺(tái)EUV光刻機(jī)的價(jià)格可超過(guò)1億美元。

而隨著今年臺(tái)積電、三星5nm工藝的量產(chǎn),則對(duì)于EUV光刻機(jī)的需求進(jìn)一步提高。根據(jù)ASML預(yù)計(jì),2020年將會(huì)交付35 臺(tái)EUV光刻機(jī), 2021年則會(huì)進(jìn)一步提高到45臺(tái)到50臺(tái)的交付量。

此外,針對(duì)后續(xù)更為先進(jìn)的3nm、2nm甚至是1nm工藝的需求,ASML也針對(duì)性的規(guī)劃了新一代的EUV光刻機(jī)EXE:5000系列。

據(jù)了解,EXE:5000系列將物鏡系統(tǒng)的NA(數(shù)值孔徑)提升到了0.55(數(shù)字越大越好,上一代的NXE:3400B/C的NA都是0.33),可實(shí)現(xiàn)小于1.7nm的套刻誤差,產(chǎn)能也將提升至每小時(shí)185片晶圓以上,其主要合作伙伴是卡爾蔡司和IMEC比利時(shí)微電子中心。

根據(jù)ASML公布的信息,EXE:5000系列光刻機(jī)最快在2021年問(wèn)世,不過(guò)首發(fā)的還是樣機(jī),估計(jì)2022或者2023年左右才能夠量產(chǎn)交付給客戶。

而按照目前臺(tái)積電的和三星的進(jìn)度來(lái)看,今年會(huì)量產(chǎn)5nm工藝,而3nm工藝雖然目前已有突破,但是可能也要等到 2022年才會(huì)量產(chǎn)。

按照三星的規(guī)劃,在6nm LPP之后,還有5nm LPE、4nm LPE兩個(gè)節(jié)點(diǎn),隨后進(jìn)入3nm節(jié)點(diǎn),分為GAE(GAA Early)以及GAP(GAA Plus)兩代。去年5月,三星的3nm GAE設(shè)計(jì)套件0.1版本已經(jīng)就緒,以幫助客戶盡早啟動(dòng)3nm的設(shè)計(jì),但是量產(chǎn)應(yīng)該要等到2022年以后了 。

而臺(tái)積電的目標(biāo)也是在202 2年量產(chǎn)3nm工藝。據(jù)了解,目前臺(tái)積電的3nm進(jìn)展順利,已經(jīng)開(kāi)始與早期客戶進(jìn)行 接觸。而臺(tái)積電新投資6000億新臺(tái)幣的3nm寶山廠也于去年通過(guò)了用地申請(qǐng),將于今年正式動(dòng)工。