​27亿元!ASML公开展示高NA EUV光刻机:能造2nm以下工艺

2024-02-17 17:54 来源:网络 点击:

27亿元!ASML公开展示高NA EUV光刻机:能造2nm以下工艺

近日,全球光刻机大厂 ASML 首次在其荷兰总部向媒体公开展示了最新一代的 High NA EUV 光刻机,除了已经率先获得全球首台 High NA EUV 光刻机的英特尔之外,台积电和三星订购 High NA EUV 预计最快 2026 年陆续到位,届时 High NA EUV 将成为全球三大晶圆制造厂实现 2nm 以下先进制程大规模量产的必备 " 武器 "。

ASML 发言人 Monique Mols 在媒体参观总部时表示,一套 High NA EUV 光刻系统的大小等同于一台双层巴士,重量更高达 150 吨,相当于两架空中客车 A320 客机,全套系统需要 250 个货箱来装运,装机时间预计需要 250 名工程人员、历时 6 个月才能安装完成,不仅价格高昂也相当耗时。根据此前的爆料显示,High NA EUV 的售价高达 3.5 亿欧元一台。

Monique Mols 解释称:" 我们不断进行工程设计和开发,还有大量工作要做来校准它并确保它适合制造系统。" " 我们和我们的客户也有一个陡峭的学习曲线。" 预计 ASML 今年还将发货 " 一些 "(High NA EUV 系统),并且在定制和安装方面仍有工作要做。

ASML CEO Peter Wennink 表示,AI 需要大量运算能力和数据储存,如果没有 ASML 将无法实现,这也是公司业务一大驱动力。ASML 上季收到的 EUV 设备订单也创下了历史新高。

英特尔在 2023 年 12 月已率先拿下了全球首台 High NA EUV 光刻机,并已经开始在英特尔俄勒冈州晶圆厂安装。此前外界预计该设备将会被英特尔用于其最先进的 Intel 18A 制程量产,不过,日前英特尔 CEO 基辛格(Pat Gelsinger)在财报会议上宣布,Intel 18A 预计将在 2024 年下半年实现制造就绪,但是并不是采用 High NA EUV 量产,该设备将会被应用于 1.8nm 以下的挑战。

除了英特尔之外,台积电、三星等晶圆代工大厂在 High NA EUV 设备机台采购上则慢于英特尔。业界指出,由于 High NA EUV 光刻机价格是当前 EUV 光刻机的两倍,这也意味着设备成本将大幅增加,由于明年即将量产的 2nm 依然可以依赖于现有的 EUV 光刻机来完成,并且成本并不会大幅增加,这也是台积电、三星不急于导入 High NA EUV 光刻机的关键。

业界人士推测,台积电预计最快在 1.4 奈米(A14)才导入 High NA EUV 曝光机台,代表 2025 年才可望有采购设备的消息传出,若按照台积电先前对外释出的 1.4 奈米量产时间将落在 2027 年至 2028 年计划下,台积电的 High NA EUV 曝光机台交货时间可能落在 2026 年开始陆续交机。

不过,可以确定的是,ASML 的 High NA EUV 光刻机已成为英特尔、台积电及三星等晶圆制造大厂进军 2nm 以下先进制程的必备武器,仅是大规模采用的时间先后顺序有所差别。

事实上,进入 7nm 以下后,台积电就开始导入 EUV 光刻设备,原因在于光罩曝光层数大幅增加,在至少 20 层以上的重复曝光需求下,孔径重复对准的精准度要求越来越高,这也让 EUV 光刻机成为了必备设备,不仅可以提高良率,也能降低生产成本。

对于 High NA EUV 系统,ASML 此前也表示,其第一代 High NA EUA(EXE:5000)的分辨率为 8nm,可以使芯片制造商能够简化其制造流程。并且,EXE:5000 每小时可光刻超过 185 个晶圆,与已在大批量制造中使用的 NXE 系统相比还有所增加。ASML 还制定了到 2025 年将产能提高到每小时 220 片晶圆的路线图。这种生产力对于确保将高数值孔径集成到芯片工厂对于芯片制造商来说在经济上可行至关重要。

不过,半导体研究机构 SemiAnalysis 的半导体设备和制造分析分析师 Jeff Koch 则表示:" 虽然一些芯片制造商可能会更早地推出它,以试图获得技术领先地位,但大多数芯片制造商在它具有经济意义之前不会采用它。" 客户可以选择等待并从现有工具中获得更多收益。Jeff Koch 通过自己的计算表示,只有在 2030 年至 2031 年左右从旧技术大规模转换之后才会变得具有成本效益。此外," 预计 ASML 在 2027-2028 年投产的尖端晶圆厂全面采用前沿逻辑制程之后,可能会拥有足够的 High NA EUV 产能。"

原本任职于 ASML 的 Jeff Koch 不久前还曾发布了一篇题为《ASML 困境:High-NA EUV 比 Low-NA EUV 多模式更糟糕》的文章中指出,现有的 Low-NA EUV 系统通过双重图案化技术,相比 High NA EUV 更具成本优势!

不过,ASML 首席执行官 Peter Wennink 今年 1 月回应称,分析师可能低估了这项技术。" 我们目前在与客户的讨论中看到的一切都是 High NA EUV 更据经济效益。"

ASML 的 High NA EUV 产品管理负责人 Greet Storms 在上周五表示,拐点将于 2026-2027 年左右到来。