ASML今年將推出創(chuàng)紀(jì)錄的EUV光刻機(jī)，價(jià)值3億美元

本周，ASML 首席執(zhí)行官 Peter Wennink 表示，今年有望推出業(yè)界首款數(shù)值孔徑（NA）達(dá)到 0.55 的極紫外（EUV）光刻設(shè)備。ASML 的 Twinscan EXE：5000 掃描儀將主要用于開發(fā)目的，并使該公司的客戶熟悉新技術(shù)及其功能。高數(shù)值孔徑設(shè)備的商業(yè)使用計(jì)劃在 2025 年及以后進(jìn)行。

「一些供應(yīng)商在實(shí)際提高并向我們提供適當(dāng)水平的技術(shù)質(zhì)量方面遇到了一些困難，因此導(dǎo)致一些延遲，」Peter Wennink 在與路透社的對(duì)話中表示?！傅聦?shí)上，第一批貨物仍然可以在今年推出。」

今年，ASML 將向一位未公開的客戶運(yùn)送其 Twinscan EXE：5000 掃描儀。客戶很可能是英特爾，因?yàn)樵摴驹?jīng)公開披露計(jì)劃在其 18A 制程工藝技術(shù)中使用高數(shù)值孔徑掃描儀，但最終不得不選擇使用應(yīng)用材料公司的 Centura Sculpta 系統(tǒng)進(jìn)行 EUV 雙重曝光和圖案塑造的不同解決方案，因?yàn)樯逃?Twinscan EXE：5200 掃描儀在 2025 年才能上市。

英特爾宣布計(jì)劃從 2025 年開始采用 ASML 的高數(shù)值孔徑 Twinscan EXE 掃描儀進(jìn)行大批量生產(chǎn)（HVM），屆時(shí)該公司打算開始使用其 18A（~1.8nm）制程技術(shù)。為此，英特爾自 2018 年以來(lái)一直在嘗試使用高數(shù)值孔徑光刻設(shè)備，當(dāng)時(shí)它獲得了 ASML 的 Twinscan EXE：5000，該公司訂購(gòu)了 ASML 的下一代高數(shù)值孔徑商用設(shè)備 Twinscan EXE：5200。

高數(shù)值孔徑 EUV 設(shè)備對(duì)于更高分辨率（<8 nm，目前的 0.33 NA EUV 的分辨率為 13nm）至關(guān)重要，可實(shí)現(xiàn)更小的晶體管和更高的晶體管密度。除了完全不同的光學(xué)設(shè)計(jì)外，高數(shù)值孔徑掃描儀還有望提供更快的光罩和晶圓平臺(tái)以及更高的生產(chǎn)率。例如，Twinscan EXE：5200 的生產(chǎn)率超過(guò)每小時(shí) 200 個(gè)晶圓（WPH）。相比之下，ASML 的頂級(jí) 0.33 NA EUV 設(shè)備 Twinscan NXE：3600D 的 WPH 為 160。

英特爾可能會(huì)在其 18A 后的制程工藝技術(shù)中采用 ASML 的高 NA 工具，而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手臺(tái)積電和三星將在本十年晚些時(shí)候使用它們。這些掃描儀不會(huì)便宜，據(jù)估計(jì)，每臺(tái)這樣的設(shè)備成本可能超過(guò) 3 億美元，這將進(jìn)一步提高最先進(jìn)制程晶圓廠的成本。

ASML 已經(jīng)交付給客戶的最先進(jìn) EUV 掃描儀具有 0.33 NA 和 13nm 分辨率，可以通過(guò)單次曝光圖案打印金屬間距約為 30nm 的芯片，這對(duì)于 5nm 或 4nm 級(jí)等制程節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。對(duì)于更精細(xì)的制程，芯片制造商要么需要使用 EUV 雙重曝光或圖案塑造技術(shù)，這就是他們未來(lái)幾年要做的事情。但除此之外，他們計(jì)劃使用 ASML 的下一代高數(shù)值孔徑 EUV 掃描儀，其數(shù)值孔徑為 0.55，分辨率約為 8nm。

需要注意的是，0.55 NA EUV 設(shè)備不會(huì)取代晶圓廠目前使用的深紫外（DUV）和 EUV 設(shè)備，就像引入 0.33 NA EUV 不會(huì)逐步淘汰 DUV 光刻機(jī)一樣。在可預(yù)見的未來(lái)，ASML 將繼續(xù)推進(jìn)其 DUV 和 0.33 NA EUV 掃描儀。同時(shí)，高數(shù)值孔徑 EUV 光刻技術(shù)將在縮小晶體管尺寸和提高其性能方面繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用。

臺(tái)積電 3nm 產(chǎn)能受限，等待更強(qiáng) EUV 問(wèn)世

由于臺(tái)積電 3nm 制程產(chǎn)線的設(shè)備和產(chǎn)量受限，無(wú)法滿足蘋果即將推出的新設(shè)備之所有需求，預(yù)計(jì)明年換用 ASML 更強(qiáng) EUV 光刻機(jī)可望改善。

蘋果傳出已包下臺(tái)積電 3nm 量產(chǎn)初期全部產(chǎn)能，市場(chǎng)盛傳，今年下半年推出的 iPhone 15 Pro 系列 A17 處理器，以及新款 MacBook 的 M3 處理器都將采用臺(tái)積電 3nm（N3E）制程量產(chǎn)，但分析師稱，目前臺(tái)積電的產(chǎn)能率尚未達(dá)到蘋果新品所需水平。

Arete Research 高級(jí)分析師 Brett Simpson 指出，臺(tái)積電對(duì)蘋果收取的 N3 硅晶圓定價(jià)，將在 2024 年上半年回歸正常，均價(jià)大約會(huì)介于 16000~17000 美元，估計(jì)臺(tái)積電目前的 A17 和 M3 處理器的良率約為 55%，這與臺(tái)積電所處的發(fā)展階段相符，有望按計(jì)劃，每季將良率提高約 5 個(gè)百分點(diǎn)。

Simpson 補(bǔ)充道，臺(tái)積電在早期階段的重點(diǎn)是優(yōu)化產(chǎn)量和晶圓周期時(shí)間以提高效率。

Susquehanna International Group 高級(jí)分析師 Mehdi Hosseini 稱，由于需要采用供應(yīng)商 ASML 的 EUV 曝光技術(shù)進(jìn)行多重曝光，基于成本考量，研判具更高吞吐量的 ASML 新款 High-NA NXE：3800E 下半年上市之前，臺(tái)積電 3nm 制程無(wú)法真正放量生產(chǎn)。

臺(tái)積電目前使用 ASML 的 NXE：3600D 光刻機(jī)系統(tǒng)，每小時(shí)可生產(chǎn) 160 個(gè)晶圓（wph）。

ASML 今年底即將推出新款高 NA 的 NXE：3800E 光刻機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)降低 EUV 多重曝光（patterning）的總體成本，NXE：3800E 初期能達(dá) 30mJ/cm2，約每小時(shí) 195 片晶圓產(chǎn)能，最后能提升到每小時(shí) 220 片晶圓，吞吐量比 NXE：3600D 提高 30%。

盡管臺(tái)積電最大對(duì)手三星電子已號(hào)稱為其 IC 設(shè)計(jì)的客戶大幅提升 3nm 良率，Hosseini 認(rèn)為，臺(tái)積電仍是先進(jìn)制程晶圓代工的首選。

Hosseini 稱，三星尚未展示穩(wěn)定的先進(jìn)制程技術(shù)，而英特爾晶圓代工服務(wù)（IFS）距離能提供有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案還差數(shù)年的時(shí)間。

臺(tái)積電預(yù)期 2023 年的營(yíng)收可能出現(xiàn)自 2009 年金融海嘯以來(lái)首次下滑，全年?duì)I收再度出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。

Simpson 預(yù)估，對(duì)于其它代工企業(yè)來(lái)說(shuō)，2023 年的銷售額下降幅度可能比臺(tái)積電更大，下半年復(fù)蘇緩慢將是常態(tài)。