EUV光刻机瓶颈待破,下一代技术怎么走?
光刻机作为集成电路生产中不可或缺的重要设备之一,一直以来都决定了先进制程的发展速度,而阿斯麦(ASML)是欧洲最大的技术公司,主导着光刻市场。
近期,光刻巨头荷兰半导体设备公司阿斯麦首席执行官Peter Wennink表示,今年将按计划在其下一个产品线中推出首款测试工具。据了解,该款高数值孔径的极紫外光刻(EUV)机器只有卡车大小,每台成本超过 3 亿欧元,顶级芯片制造商需要这些机器,以便他们能够在未来十年生产更小、更好的芯片。
不过,在分析人士看来,EUV 光刻技术或非是通向先进制程的必由之路。
“未来几年可能会出现所谓下一代光刻技术,如NIL(纳米压印光刻)。”易方资本研究部主管王逸研对第一财经表示,传统的EUV(极紫外光刻)光刻机在制造晶体管时会遇到它的物理极限,NIL光刻机最大的好处是光源相对便宜,即不需要用能源转换效率低的EUV的激光源,而是只用一些DUV(深紫外光刻)或者是更成熟的光源就可以结合纳米涂层的方法实现一至两纳米制程的量产。
EUV技术如何演进?
美国国家标准与技术研究院(NIST)发布的一份有关EUV光刻机的报告指出,当今最先进的半导体光刻工艺使用EUV光源,特别是13.5nm分辨率的光。EUV光允许在半导体中构建更小的单位特征,而这种光由上文提及的EUVL系统生成,这项技术由阿斯麦于2019年首次部署并一直保持着100%的市场份额。
1997年,美国半导体巨头英特尔公司和美国能源部就共同发起成立了EUV有限责任公司,即EUV LLC,研究EUV光刻技术。随后,EUV LLC纳入ASML,允许其享受基础研究成果。
加入EUV LLC后,ASML便在EUV的研发进度上突飞猛进。在寻求政府经费帮助、吸收下游制造商投资、联合研究所研发等一系列举措的支持下,ASML最终于2010年成功推出第一台EUV光刻机NXE:3100。
当前,市面上主流的EUV光刻机是ASML的NXE:3400C和NXE:3400D。ASML官网的参数显示,两者均支持7纳米和5纳米节点的EUV量产,后者的生产效率相比前者提高了15%至20%。
2022年,ASML称收到了供应商提供的第一个高数值孔径机械投影光学器件和照明器以及新的晶圆载物台。这两个模块将用于下一代EUV光刻机EXE:5000的初始测试和集成。据了解,ASML EXE:5200系统具备High-NA 系统和每小时 220 片晶圆生产率的性能。
ASML做出的最新技术规划认为,EUV光刻的未来发展将把数值孔径(NA)从0.33增加到0.55(High NA)。业界预测,High-NA EUV将面向2纳米乃至埃米级工艺节点,是在未来10-20年成为半导体晶圆制造的顶尖工艺支撑设备之一。ASML预计High NA系统将于2023年底交付给客户,用于大批量制造的全平台工艺预计将于2025年投入运营。
上述报告中提到,EUVL是制造下一代半导体芯片的关键步骤。据报告测算,一套EUVL系统目前耗资约1.5亿美元。迄今为止,ASML已经交付了三种不同型号的EUVL系统,即Twinscan NXE:3400 B/C和NXE:3600D,NXE系统的总出货量从2019年第一季度的31台增长到2022年第四季度的181台。
技术突破难题有哪些?
但要实现EUVL技术,ASML当前还面临诸多困难。
首当其冲的便是成本。在此前召开的业绩说明会上,ASML首席技术官Martin van den Brink强调,该公司需要越来越多地关注降低成本,这意味着不是减少资源,而是确保其推向市场的解决方案更简单、更可持续、更有效、更易于维护、更易于制造且更具可扩展性。Brink还表示,如果在不了解对这些产品施加的成本和复杂性的限制的情况下就贸然转向下一个产品是不负责任的。
ASML预计,2023年第三季度的净销售额在65亿欧元到70亿欧元之间,而第三季度的研发成本约为10亿欧元,研发费用占净销售额的比重达到14.3至15.3%。
另一方面,EUV光刻是否是通向先进制程的唯一技术还有待验证。
易方资本研究部主管王逸研此前对记者表示,传统的EUV(极紫外光刻)光刻机在制造晶体管时会遇到它的物理极限。“因为它衍射上的一些物理限制导致了13.5nm分辨率的EUV光刻机有可能做不了一些一纳米制程以下的器件,同时EUV光刻机的价格其实是非常昂贵的。”
王逸研指出,“下一代光刻技术”NIL光刻机最大的好处是光源相对便宜,即不需要用能源转换效率低的EUV的激光源,而是只用一些DUV(深紫外光刻)或者是更成熟的光源就可以结合纳米涂层的方法实现一至两纳米制程的量产。
盘前必读丨国常会部署建设全国统一大市场;中办、国办发文推进基本养老服务体系建设
机构表示,在市场磨底阶段逢低把握低吸机会,等待市场向上突围。财经日历:09:15中国5月一年期贷款市场报价利率(%)09:15中国5月五年期贷款市场报价利率(%)当地时间5月19日,美股三大股指全线下跌,截至收盘,道指跌0.33%,标普500指数跌0.14%,纳指跌0.24%。锤子财富2023-05-22 08:01:5400007年6换CEO,陈思英告别魏牌汽车
陈思英在长城汽车仅任职八个月。10月13日晚,长城汽车魏牌CEO陈思英通过个人社交平台宣布离任长城汽车的消息,称因家庭原因离职。陈思英在长城汽车仅任职八个月,他在今年1月30日正式加入长城汽车,任职魏品牌CEO兼坦克品牌营销总经理。0000科技巨头财报临近!美股涨跌互现,第一共和银行盘后重挫20%
迪士尼启动新一轮裁员计划。*三大股指表现分化,纳指跌近0.3%;*中长期美债收益率降至一周低位;*3B家居暴跌35%,公司申请破产。周一美股涨跌互现,投资者等待大型科技公司的业绩以及重磅经济数据发布。截至收盘,道指涨66.44点,涨幅0.20%,报33875.40点,纳指跌0.29%,报12037.20点,标普500指数涨0.09%,报4137.04点。静候关键数据锤子财富2023-04-25 08:43:320000道指升超400点!债务上限谈判前景现曙光
地方银行股大涨。*三大股指涨幅均超1%;*美债收益率回暖,2年期美债升至4.15%;*特斯拉涨超4%,公司考虑印度建厂。美股周三大幅上涨,投资者希望美国国会领导人和美国总统拜登能够在周末就债务上限达成协议,地区银行股企稳提振市场情绪。截至收盘,道指涨408.63点,涨幅1.24%,报33420.77点;纳指涨1.28%,报12500.57点;标普500指数涨1.19%,报4158.77点。锤子财富2023-05-18 08:06:380000格力地产一字跌停,遭证监会立案,上半年净利预计由盈转亏
格力地产一字跌停。7月14日,格力地产一字跌停。截至发稿,报6.13元,跌停板上封单逾24万手。格力地产昨日晚间公告称,公司7月12日收到证监会下发的《立案告知书》,因公司涉嫌信息披露违法违规行为,证监会决定对公司立案。格力地产表示,立案调查期间,公司将积极配合证监会的调查工作,并严格按照规定履行信息披露义务。目前,公司日常经营管理和业务状况正常。锤子财富2023-07-14 10:01:060000