面向3nm及以下工藝,ASML新一代EUV光刻機曝光

面向3nm及以下工藝,ASML新一代EUV光刻機曝光

很快,臺積電和三星的5nm工藝即將量產,與此同時,臺積電和三星的3nm工藝也在持續的研發當中。而對於5nm及以下工藝來說,都必須依靠EUV(極紫外)光刻機才能實現。而目前全球只有一家廠商能夠供應EUV光刻機,那就是荷蘭的ASML。

目前ASML出貨的EUV光刻機主要是NXE:3400B及改進型的NXE:3400C,兩者基本結構相同,但NXE:3400C採用模塊化設計,維護更加便捷,平均維修時間將從48小時縮短到8-10小時,支持7nm、5nm。

面向3nm及以下工藝,ASML新一代EUV光刻機曝光

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

隨著去年臺積電、三星7nm EUV工藝的量產,對於ASML的EUV光刻機的需求也是快速增長。

根據今年1月ASML發佈的2019年Q4季度及全年財報顯示,2019年全年營收118.2億歐元,同比增長了8%,毛利率從46%小幅下滑到了44.7%,全年淨利潤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EUV光刻機,並收到了9臺EUV光刻機訂單。全年EUV光刻機訂單量達到了62億歐元,總計出貨了26臺EUV光刻機,比2018年的18臺有了明顯增長,使得EUV光刻機的營收佔比也從23%提升到了31%。要知道目前一臺EUV光刻機的價格可超過1億美元。

面向3nm及以下工藝,ASML新一代EUV光刻機曝光

而隨著今年臺積電、三星5nm工藝的量產,則對於EUV光刻機的需求進一步提高。根據ASML預計,2020年將會交付35 臺EUV光刻機, 2021年則會進一步提高到45臺到50臺的交付量。

此外,針對後續更為先進的3nm、2nm甚至是1nm工藝的需求,ASML也針對性的規劃了新一代的EUV光刻機EXE:5000系列。

據瞭解,EXE:5000系列將物鏡系統的NA(數值孔徑)提升到了0.55(數字越大越好,上一代的NXE:3400B/C的NA都是0.33),可實現小於1.7nm的套刻誤差,產能也將提升至每小時185片晶圓以上,其主要合作伙伴是卡爾蔡司和IMEC比利時微電子中心。

根據ASML公佈的信息,EXE:5000系列光刻機最快在2021年問世,不過首發的還是樣機,估計2022或者2023年左右才能夠量產交付給客戶。

而按照目前臺積電的和三星的進度來看,今年會量產5nm工藝,而3nm工藝雖然目前已有突破,但是可能也要等到2022年才會量產。

按照三星的規劃,在6nm LPP之後,還有5nm LPE、4nm LPE兩個節點,隨後進入3nm節點,分為GAE(GAA Early)以及GAP(GAA Plus)兩代。去年5月,三星的3nm GAE設計套件0.1版本已經就緒,以幫助客戶儘早啟動3nm的設計,但是量產應該要等到2022年以後了。

而臺積電的目標也是在2022年量產3nm工藝。據瞭解,目前臺積電的3nm進展順利,已經開始與早期客戶進行接觸。而臺積電新投資6000億新臺幣的3nm寶山廠也於去年通過了用地申請,將於今年正式動工。


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