在9月举办的“SEMICON台湾”展会上,ASML台湾销售经理郑国伟透露,第三代极紫外(EUV)设备已出货6台。
郑国伟还指出,ASML的EUV设备最近取得了惊人的突破。
当两个客户使用它进行晶圆加工时,测试结果已经达到每天可以曝光超过 1 个晶圆的程度。
行业消息也证实了郑国伟的言论:ASML与半导体厂商共同开发了该技术。
继英特尔7月底成功利用EUV光刻技术在24小时内完成1片以上晶圆曝光后,台积电也成功在一天内完成晶圆曝光。
接触。
这一消息不仅印证了郑国伟的言论,也预示着全球两大顶级厂商未来都将采用EUV光刻技术,并且在10nm量产的关键技术选择上几乎同步。
也就是说,台积电将在10nm成功追赶行业领头羊英特尔。
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10nm工艺的“十字路口”困境是由于光源功率不足等原因,导致EUV设备一再推迟,导致行业几乎丧失信心。
众所周知,半导体行业一直遵循每两年提升一个新工艺水平的指导方针,也就是所谓的0.7×工艺理论。
例如,如果2019年半导体行业提升到22nm工艺水平,那么将是22×0.7=14nm。
为什么半导体行业会毫不犹豫地遵循这个规则呢?原因非常明确:缩小尺寸并将相同芯片面积上晶体管的密度提高一倍相当于每个晶体管的成本降低50%。
然而,自28nm以来,半导体行业的前进道路发生了变化。
当工艺进入22nm/20nm时,成本相比28nm不仅没有降低,反而有所增加。
原因在于,当工艺尺寸缩小到22nm/20nm时,传统的纳米光刻,包括使用液浸、OPC等技术已经无能为力,而辅助的双图案化技术(Double Patterning,缩写为必须使用DP)。
从原理上来说,DP技术很容易理解,甚至可以曝光三四次。
但这必然带来两大问题:一是光刻和掩模成本的快速增加,二是工艺周期的延长。
因此,业界深知,在下一代光刻技术EUV成熟之前,采用DP技术是最后的手段。
因此,全球半导体产业在向14nm工艺迈进时,一方面采用DP技术,另一方面为了降低漏电流和功耗,采用新的FinFET结构(注:Intel在22nm工艺中首次采用FinFET工艺)。
至于未来向10nm进阶,业界一直存在争论。
一种解决方案是采用FinFET结构,但在制程工艺中采用DP技术已不再可行。
可能需要使用3或4次图案曝光技术。
另一种解决方案是等待 EUV 设备的到来。
虽然EUV光刻工艺理论上的曝光波长只有13.4nm,但在10nm时就没有必要使用DP,从而节省了成本(注:在7nm时,即使是EUV也需要使用DP技术)。
不过,EUV的采用也会带来产业链的变化,这也非同小可。
此前的困境是由于光源功率不足等原因,导致EUV设备一再推迟,导致行业几乎失去信心。
他们都认为10nm插上EUV光刻工艺没有希望,可能要等到7nm。
因此,业界将进入10nm工艺视为“站在十字路口”。
虽然从技术角度来说可以通过多个DP,但是从经济角度来说可能并不是所有人都能接受。
EUV光刻技术的突破意义重大。
EUV光刻机的推出,将使半导体行业不再对10nm工艺犹豫不决。
如今,EUV光刻设备已经取得了惊人的突破。
如果EUV今年真正能够进入量产,将对全球半导体行业产生巨大影响。
首先,它表明摩尔定律将继续向10nm及以下工艺顺利推进。
EUV光刻机的推出,将使半导体行业不再对10nm工艺犹豫不决。
肯定会采用EUV和纳米浸没式光刻的混合模式,即更精细的尺寸会采用EUV光刻,有的还可以使用纳米。
另一方面,摩尔定律可能继续向10nm及以下工艺推进,半导体行业可能进入新的增长周期。
其次,18英寸硅片工艺正在加速。
理论上,硅片直径的增大是行业增长的另一个重要推动力。
观察半导体行业硅片尺寸的发展历程,SEMI在2018年发布的一份数据显示,2018年进入4英寸,2016年进入6英寸,2016年进入8英寸,2016年进入12英寸。
关于向18英寸硅片过渡的讨论已经有一段时间了。
但由于半导体设备制造商担心研发投入过多、客户稀缺等因素,热情一直不高。
此外还有摩尔定律逼近极限等原因。
之后,18英寸硅片的研发过程一直存在争议,焦点集中在投资回报率和何时开始转型。
EUV光刻设备的成功将使工艺继续延续到三个步骤,即10nm、7nm和5nm。
这也可以减少半导体设备厂的疑虑,增加芯片制造商的信心,从而加速行业向18英寸硅片的过渡。
最终,英特尔、三星、台积电、高通三足鼎立。
英特尔、三星、台积电、高通三足鼎立的格局现已基本确立。
业界关注处理器、存储器和代工加设计的比例变化。
目前的趋势是三星和英特尔已经进入代工行业。
未来的增长取决于物联网和可穿戴产品等市场的崛起。
工艺结构依赖2.5D、3D等封装和新材料,如IIIV、锗、碳纳米管、碳纳米线等的应用,无论怎样,全球半导体由少数大厂垄断的趋势不会改变。
业界正在观望。
EUV光刻机相关的掩模版、光刻胶等支撑材料也存在不少问题,业界都在观望。
2017年半导体行业采用EUV光刻是一个重大突破,其对行业的影响不小。
首先,工艺尺寸缩减步伐持续推进,预示着未来半导体工艺路线图的进一步落实,预计行业将进入新一轮增长。
对于半导体设备行业来说更是好消息。
随着工艺路线的进一步明确,行业将加速向18英寸硅片过渡。
此外,未来行业垄断现象将会加剧,导致英特尔、三星、台积电、高通三足鼎立的局面更加明显。
同时,在新应用的推动下,未来行业的兼并重组将更加激烈。
然而,EUV光刻机真的能在2020年到来吗?目前只有ASML厂商承诺。
这样的事情以前已经发生过很多次了。
此外,EUV光刻相关的掩模版、光刻胶等支撑材料也存在不少问题,业界拭目以待。
据郑国伟介绍,ASML的EUV机台预计年底前将达到每天曝光晶圆的处理能力,帮助客户使用EUV设备量产10nm工艺。
其第三代EUV机NXE:B已出货6台,预计今年下半年至明年初再出货5台。
其第四代EUV机NXE:B目前正在组装中,预计明年出货。
商品。
EUV设备价格昂贵,每台售价高达1万欧元(约合人民币8亿元)。
它还体积庞大,需要 11 架飞机才能运输每个单元。