ASML新一代光刻機(jī)橫空出世:ASML 沖刺 0.55 NA EUV 光刻機(jī)
近年來國內(nèi)科技迎來飛速發(fā)展,但看似繁榮昌盛的背后,也隱藏了諸多的隱患,困擾我們許久的“缺芯少魂”問題,至今都未能很好的解決,和老美之間的科技競爭,已經(jīng)被擺上了臺面。
中國工業(yè)起步較晚,也導(dǎo)致了在半導(dǎo)體領(lǐng)域基礎(chǔ)不穩(wěn)固,導(dǎo)致最先進(jìn)的制程工藝卡在了14nm上,而且還要高度依賴于海外的技術(shù),而華為之前就是太過于相信“科技無國界”,導(dǎo)致吃了大虧。
華為有能力設(shè)計出尖端的5nm芯片,但憑借著國內(nèi)工藝根本制造不出來,未能展開全產(chǎn)業(yè)鏈的布局,也導(dǎo)致先進(jìn)的技術(shù)無用武之地,好在華為已經(jīng)習(xí)慣了“技術(shù)創(chuàng)新”,并沒有因此而陷入困境當(dāng)中。
說白了現(xiàn)階段的科技競爭,就是搭載在芯片工藝基礎(chǔ)上的,誰能夠獲取更為先進(jìn)的芯片,就能夠在未來掌控全局,目前國內(nèi)的企業(yè)也在芯片領(lǐng)域,展開了全面的沖刺,好消息也不斷的傳了出來。
提到先進(jìn)的芯片制造,不得不提的就是EUV光刻機(jī)了,ASML作為全球唯一的廠商,在設(shè)備進(jìn)出口上,已經(jīng)遭到了老美的嚴(yán)格管控,無法獲取先進(jìn)的光刻機(jī),也讓國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)停滯不前。
而如今老美意在重塑本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),因此短期之內(nèi)放開EUV光刻機(jī)供應(yīng),基本上是不存在任何的可能性的,原因就在于ASML也只是組裝廠,光刻機(jī)是集結(jié)了來自全球20多個國家的尖端產(chǎn)物。
在老美的相關(guān)限制下,反而加速了華為的成長,5G技術(shù)更加的精進(jìn),坐穩(wěn)了領(lǐng)頭羊的位置,在技術(shù)上至少領(lǐng)先了歐美2-3年,除了在5G領(lǐng)域的成就之外,我國在航空航天等等領(lǐng)域上,也都實現(xiàn)了趕超。
為了追趕臺積電,很顯然三星也在努力的采購ASML的最新一代光刻機(jī),而花費(fèi)也是巨大的。
據(jù)韓國媒體報道稱,三星電子和ASML就引進(jìn)今年生產(chǎn)的EUV光刻機(jī)和明年推出高數(shù)值孔徑極紫外光High-NA EUV光刻機(jī)達(dá)成采購協(xié)議。
High-NA EUV光刻機(jī)精密度更高、設(shè)計零件更多,是延續(xù)摩爾定律的關(guān)鍵,推動2nm以下制程,估計每臺要價4億美元。
ASML今年只能生產(chǎn)50臺EUV設(shè)備,交貨周期為1年6個月,ASML有限的生產(chǎn)能力和較長的交貨時間正加劇各大晶圓代工廠訂購 High-NA EUV光刻機(jī)的競爭。
在這之前, Intel已率先與ASML采購5臺這款新設(shè)備,還宣稱2024年初就能生產(chǎn)2nm、2024 年下半更能生產(chǎn)1.8nm。臺積電稱會在2024年擁有ASML次世代最先進(jìn)的光刻機(jī)。
有消息人士透露,三星電子已獲得ASML今年EUV光刻機(jī)產(chǎn)能中的18臺。這意味三星僅在EUV光刻機(jī)上就將投資超過4兆韓元。
新建光的刻機(jī)制造的車間,ASML已正式做了決定
ASML是世界上最好的光刻機(jī)供應(yīng)商,他們的DUV光刻機(jī)和EUV光刻機(jī),已經(jīng)占據(jù)了中、高端的市場。
而EUV光刻機(jī)的出現(xiàn),讓臺積電、三星、英特爾等公司,都在采購EUV光刻機(jī),但因為產(chǎn)能的限制,三星等公司的EUV光刻機(jī),也出現(xiàn)了嚴(yán)重的短缺。
據(jù)報道,三星公司很早以前就表示,希望ASML公司可以為其生產(chǎn)更多的EUV光刻機(jī)和其他設(shè)備,同時也想要優(yōu)先采購新一代的光刻機(jī)。
ASML公司在韓國建立了EUV光刻機(jī)的生產(chǎn)基地,以滿足EUV光刻機(jī)的生產(chǎn)需求,并將EUV光刻機(jī)交給三星等公司。
緊接著ASML宣布,將擴(kuò)大EUV光刻機(jī)等設(shè)備的生產(chǎn)規(guī)模,在2022年、2023年完成115部EUV光刻機(jī)的生產(chǎn),加快NAEUV光刻機(jī)的研發(fā)。
現(xiàn)在ASML已經(jīng)下定決心,要建立一條新的光刻機(jī)生產(chǎn)線,讓光刻機(jī)的產(chǎn)能更上一層樓。
ASML公司的官方信息顯示,新加坡的第二個生產(chǎn)車間將會在2023年初投入生產(chǎn)。
擴(kuò)建后,新加坡光刻機(jī)的產(chǎn)能將翻三番,而全球產(chǎn)能也將翻一番。
ASML之所以會在新加坡擴(kuò)大產(chǎn)能,建造新的光刻機(jī),也是有原因的。
首先,對光刻機(jī)的需求量,已經(jīng)越來越大了。
由于全球缺芯,各大晶圓廠紛紛加大產(chǎn)能,三星將投入2000億美金擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,而臺積電、英特爾等公司則打算投入1000億美金擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
就連中芯國際、格芯、聯(lián)電等芯片代工企業(yè),也都開始擴(kuò)充自己的芯片生產(chǎn)規(guī)模,而三星、SK、海力士、美光等公司,都在不斷地提高自己的生產(chǎn)技術(shù),對光刻機(jī)的需求量也越來越大。
此外,ASML公司還透露,由于全球缺芯,導(dǎo)致了各個大型晶圓廠的產(chǎn)能擴(kuò)張,擴(kuò)大生產(chǎn)所需的光刻機(jī)和其他設(shè)備,在接下來的兩年里,都會有大量的缺貨。
這也是ASML公司不斷擴(kuò)充其能力的一個重要因素。
其次,亞洲是ASML最大的市場。
ASML公司的總部位于荷蘭,但是ASML公司是一家全球性的公司,它的研發(fā)和生產(chǎn),涉及到了40多個國家和地區(qū)。
而ASML的生產(chǎn)基地遍布世界各地,荷蘭,德國,美國,新加波,更是遍布世界各地。
但從市場角度看,ASML最大的市場是亞洲,它的主要依靠中國、韓國,單是中韓兩國的芯片公司每年就為ASML帶來超過130億歐元的收入。
用于生產(chǎn) 2nm 芯片的 ASML 新款光刻機(jī)預(yù)計在 2025 年首次投入使用,對芯片廠商而言,“2nm 工藝戰(zhàn)”已經(jīng)打響。
對于芯片廠商而言,要想發(fā)展先進(jìn)制程,光刻機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備。而從工藝技術(shù)和制造成本綜合因素考量,EUV 光刻機(jī)(極紫外光刻)被普遍認(rèn)為是 7nm 及以下工藝節(jié)點(diǎn)的最佳選擇。目前,在全球范圍內(nèi)僅有荷蘭的 ASML 公司能供應(yīng) EUV 光刻機(jī)。
據(jù)介紹,ASML 的 EUV 光刻技術(shù)使用 13.5 nm 的波長(幾乎是 X 射線范圍),在微芯片上形成精細(xì)的線條。用于大批量制造,以創(chuàng)建先進(jìn)的微芯片(7 nm、5 nm 和 3 nm 節(jié)點(diǎn))高度復(fù)雜的基礎(chǔ)層,并支持新穎的晶體管設(shè)計和芯片架構(gòu)。
日前,在 2022 SPIE 高級光刻會議上,ASML 介紹了 EUV 的最新進(jìn)展。
根據(jù) ASML 最新消息,新款 EUV 光刻機(jī)正在研發(fā)中,NA 將從 0.33 增加到 0.55(NA 是光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑,表示光線的入射角度),2nm 工藝的芯片都將依賴其實現(xiàn)。
為什么要沖刺高 NA EUV 光刻機(jī)?
光刻系統(tǒng)所能達(dá)到的分辨率是光刻收縮的主要驅(qū)動因素之一,它主要由所用光的波長和光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑?jīng)Q定。更短的波長可以打印出更小的特征;更大的數(shù)值孔徑可以更緊密地聚焦光線,也能夠帶來更好的分辨率。
ASML 光刻系統(tǒng)的發(fā)展一直是通過減少波長和增加數(shù)值孔徑來進(jìn)行演進(jìn)。
目前,ASML 的主力產(chǎn)品是 0.33NA EUV 光刻機(jī),并正在大批量生產(chǎn)中。對于 0.33 NA 系統(tǒng),ASML 正致力于通過增加吞吐量和降低總能量來減少每次曝光所需的能量。
在發(fā)力 0.33 NA EUV 光刻機(jī)的同時,ASML 也在沖刺研發(fā) 0.55 NA EUV 光刻機(jī)。