光刻机三巨头的殊途同归( 二 )


在产能方面 , 过去十年 , ASML总共售出大约140套EUV光刻机 。 但在未来 , EUV光刻机想必会越来越吃香 , 毕竟除了逻辑芯片外 , 一直采用成熟制程的存储芯片厂商也开始加入战局 。
光刻机三巨头的殊途同归
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ASML光刻部门的年收入份额
图源:counterpoint
去年8月 , 美光CEOSanjayMehrotra在采访中确认 , 美光已将EUV技术纳入DRAM技术蓝图 , 将由10nm世代中的1γ(gamma)工艺节点开始导入 。 作为长期批量协议的一部分 , 美光已从ASML订购了多种EUV工具 。 此外 , SK海力士也强调了EUV的重要用途 , 与非EUV光刻相比 , 其10nmDRAM产品的每片晶圆的单位产量增加了25% 。
为了满足不断增长的光刻机需求 , ASML方面指出 , 于22Q1提高了产能扩张计划 , 预计到2024年产能扩张25%左右 , 到2025年形成90台0.33NAEUV和约600台DUV产能 。
二、佳能 , NIL控制成本
佳能在上世纪输出还是很猛的 , 在1970年发售了日本首台半导体光刻机PPC-1;1975年发售的FPA-141F光刻机 , 在世界上首次实现了1微米以下的光刻;1984年推出了FPA-1500FA , 分辨率为1.0μm;1994年发布第一款FPA-3000系列 , 配备了分辨率为0.35μm的i-line镜头 , 是当时世界上分辨率最高的镜头之一 。
算了算 , 今年是佳能正式投入半导体光刻机领域的第52周年 , 在上世纪被著名的干湿路线之争绊了一跤之后 , 佳能就有些赶不上ASML的步伐了 。 如今 , 佳能专注于低端产品 , 官网显示 , 佳能出售的光刻机涉及i-line到KrF级别 , 并没有浸入式光刻机 , 与EUV光刻机区别就在于光源波长的不同 , EUV技术所使用的光源波长为13·5纳米 , 而KrF技术则是248纳米 , i线光源波长是365纳米 。 众所周知 , 对于光刻机来说 , 所用光源波长越短 , 越能描绘微细线宽的半导体电路 。 所以能感受到两者之间的差距了吧 。
虽然佳能光刻机低端 , 但近期热度却不小 , 据华尔街日报去年年底报道 , 1995年制造的二手光刻机佳能FPA3000i4 , 在2014年10月只值10万美元 , 今天则值170万美元 。 佳能日前公布的财报也指出安全摄像头以及光刻机推动业绩打仗 , 随着半导体设备投资的增加 , 佳能的光刻机业务还会持续增长 。
不过“啃老”总归不长久 , 创新才是真的出路 。 在EUV领域想要赶超ASML几乎是不可能的了 , 那不如就换个方向 , 而佳能选中的就是“纳米压印光刻(NIL)” 。 佳能官方对NIL是这么介绍的 , 这种方法具有简单、紧凑、能够以低成本制造芯片的优点 。
确实 , 相比EUV光刻机复杂的结构以及难以提高生产率 , NIL只需要将形成三维结构的掩膜压在晶圆上被称为液体树脂的感光材料上 , 同时照射光线 , 一次性完成结构的转印的方法 。 不需使用EUV光刻机 , 也不需要使用镜头 , 而且还可以将耗电量可压低至EUV技术的10% , 并让设备投资降低至仅有EUV设备的40% , 可以说是“省钱小能手” 。
光刻机三巨头的殊途同归
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图源:佳能官网
官方消息显示 , 佳能早在2004年就开始研发NIL技术 , 2014年美国分子压印公司(现佳能纳米技术)加入佳能集团的消息公开 , 明确表示将使用纳米压印法进行开发 。 2021年春季 , 大日本印刷在根据设备的规格进行了内部模拟 , 发现在电路形成过程中每个晶片的功耗可以降低到使用EUV曝光时的大约1/10 , 根据大日本印刷的说法 , NIL量产技术电路微缩程度则可达5nm节点 。 2017年7月 , 佳能纳米压印半导体制造设备“FPA-1200NZ2C”设备交付给东芝存储器四日市工厂 。