光刻机|EUV光刻机开始“落幕”了

光刻机|EUV光刻机开始“落幕”了

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光刻机|EUV光刻机开始“落幕”了



光刻机巨头最早是美企GCA , 后来变成了日企尼康和佳能 , 然后才是荷兰ASML 。 正是和台积电共同突破了浸没式DUV光刻机 , 才奠定了ASML在光刻机领域的地位 。

后来 , ASML又推出了更高端的EUV光刻机 , 且是独家垄断生产 , 更加稳固了光刻机行业巨头地位 。 然后 , 随着技术的不断向前发展 , EUV光刻机的路越走越窄了!

【光刻机|EUV光刻机开始“落幕”了】


EUV技术即将走到尽头

ASML能够成为全球唯一一家生产EUV光刻机的厂商 , 这背后当然少不了美方的私下操作 。 EUV光刻机技术非常先进 , 由英特尔牵头成立组织花6年时间才研发出来 。

当时 , 美方光刻机企业早已没落 , 有能力参与EUV光刻技术研发的光刻机企业只有尼康和ASML两家 , 他们也都积极申请加入这个组织 , 但最后只允许ASML加入了 。

因为美方不希望日企崛起 , 之前日本半导体崛起 , 存储芯片上就把英特尔压了下去 。


所以ASML独享了美方的EUV技术成果 , 但ASML也因此和美方签订了技术保护性条款 , 以后55%的光刻机配件必须从美购买 , 这也是为什么美方能够阻挠EUV出货 。

当然 , 把EUV技术转化成可以应用的EUV光刻机 , ASML为此花了17年时间持续研发 , 投入了超过60亿欧元(约合450亿人民币) , 这才独家垄断了EUV光刻机 。

近几年 , EUV产量才不断扩大 , 从2018年的22台到去年42台 , 今年将超50台 。


ASML还计划到2025年实现年出货90台EUV , 如今新一代Hign-NA EUV即将上市 。

ASML因此尝到了EUV带来的红利 , 不过ASML首席技术官却透露 , EUV技术即将走到尽头 , EUV 之后是High-NA EUV技术 , 再往后Hyper-NA可能根本实现不了 。

其实 , 不光是EUV技术很难再突破 , 成本也高到快不合适了 。 如今 , EUV 约1.2亿美元一台 , 3nm晶圆成本已经达到2万美元 , 接下来2nm、1nm需要用下一代EUV 。




EUV替代技术陆续出现

然而 , High-NA EUV的价格更高 , 将接近4亿美元 , 用它制造的2nm、1nm晶圆的成本将会更高 。 如今 , 随着制程不断地缩小 , 能够用得起的客户已经开始越来越少了 。

只有少量大客户才能用得起 , 这将导致订单量不断缩小 , EUV光刻机用量也会减少 。

其实 , 随着摩尔定律即将走到尽头 , 当前的芯片材料也接近了物理极限 , EUV光刻机在1nm制程之后很难再有新的突破 。 因此 , 替代EUV光刻的技术开始不断出现 。


首先是日企研发的NIL纳米压印技术 。 日本曾经的光刻机巨头佳能不甘心落后 , 于是早就和铠侠研发替代EUV的纳米压印技术 , 寄希望于用这个技术能够追赶ASML 。

据日媒消息 , 2017年开始就在铠侠工厂启动纳米压印的试制设备测试运行 , 如今已经能够支持15nm制程 , 预计2025年将能够推出与ASML的EUV一较长短的设备 。

其次是美企研发的EBL电子束光刻技术 。 10月份美企推出全球最高分辨率光刻系统 。




美企利用该光刻技术造出了0.768nm芯片 , 要知道即使ASML新一代High-NA EUV也难以实现1nm以下制程 。 不过 , 目前该技术还有缺陷 , 只适合小批量的量子芯片 。

再者是先进封装开始迅速崛起 。 先进封装技术就是利用较低制程 , 能够实现高制程芯片的性能 , 比如2.5D/3D封装技术 , 前段时间台积电就积极建立3D Fabric联盟 。