光刻机三巨头的殊途同归( 三 )


光刻机三巨头的殊途同归
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东芝存储器四日市工厂调整纳米压印半导体制造设备“FPA-1200NZ2C”
图源:佳能
在佳能开发人员首藤真一看来 , 这种纳米压印设备是一种将创造未来的设备 。 未来 , 半导体会变得更精细 , 不仅会被封装在智能手机中 , 未来还会被用作贴纸 , 比如贴在人体皮肤上或隐形眼镜上 。 他相信只有纳米压印方式才能以客户要求的成本和速度实现这一点 。
从目前透露的消息来看 , 和佳能共同开发的NIL技术的铠侠已掌握NIL15nm的制程量产技术 , 目前正在进行15nm以下技术研发 , 预计2025年进一步达成 。 不过佳能方面还未透露出设备量产的消息 , 实用化的时期还不明确 , 我们可以期待下 。
三、尼康 , ArF液浸打磨
说完了佳能 , 再来聊聊尼康 。 尼康在上世纪末是当之无愧的光刻机巨头 , 从80年代后期至本世纪初 , 尼康光刻机市场占有率超50% , 代表着当时光刻机的最高水平 。 这点从尼康官网半导体光刻系统历史发展也可以看出 , 1980年出货NSR-1010G(分辨率:1.0μm) , 从1984年开始 , 几乎每年都会出货至少1款光刻机 。
到了1999年 , 除了推出世界第一台干式ArF扫描仪NSR-S302A(分辨率≦180nm)外 , 尼康还推出了NSR-SF100(分辨率≦400nm);NSR-S204B(分辨率≦150nm);NSR-2205i14E2(分辨率≦350nm);NSR-S305B(分辨率≦110nm)四款设备 , 销售的半导体光刻系统数量达到6 , 000台 。
光刻机三巨头的殊途同归
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图源:尼康
那时候尼康的光辉事迹密密麻麻可以写满了好几页 , 不过 , 和佳能一样 , 本世纪初的那场干湿路线之争成为了转折点 。 如今的尼康虽然凭借多年技术积累位居光刻机二线供应商地位 , 但份额已经极大的缩小了 。 2021年度 , Nikon光刻机业务营收约112亿元人民币 , 出货了29台集成电路用光刻机 , 较2020年减少4台 。
目前 , 在光刻机技术方面 , 尼康主推ArF浸没式技术 , 大部分精力都在Arf和i-line光刻机领域 。 ArF光刻机也就是DUV光刻机 , 光源波长达到193nm , 波长的限制使得DUV无法实现更高的分辨率 , 因此DUV只能用于制造7nm及以上制程的芯片 。
不过这也说明了 , 相比佳能 , 尼康的光刻机更先进一点 。 虽然DUV光刻机也是ASML的专场 , 但尼康仍然有野心追赶ASML , 专注于研发ArF液浸 。 尼康官网提到下一代光刻系统是这么说的:随着小型化的进展 , 达到了阻止现有光刻技术处理较小尺寸的理论障碍 , 这个问题的解决方案是浸入式光刻技术 , 尼康将其整合到其半导体光刻系统中 。
尼康常务执行董事滨谷正人曾断言 , “ArF液浸作为尖端曝光装置使用的电路尺寸是主战场” 。 2018年 , 尼康推出了NSR-S635EArF浸没式扫描仪 , 该光刻机专为5nm工艺制程量产而开发 , 确保出色的聚焦稳定性并最大限度地减少缺陷以提高产量 , 以每小时高达275个晶圆的超高通量优化可负担性 。
光刻机三巨头的殊途同归
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图源:尼康
到了2021年10月 , 尼康宣布开发NSR-S635E进阶版——NSR-S636EArF浸没式扫描仪 , 将提供卓越的覆盖精度和超高吞吐量 , 以支持最关键的半导体设备的制造 , 预计将于2023年开始销售 。 虽然尼康并未公布S636E更多的参数 , 但是作为NSR-S635E进阶版 , 量产5nm芯片应该不在话下 。
同佳能一样 , 在芯片热潮的带动下 , 尼康对光刻机业绩也给了很大的期望 。 今年3月 , 尼康发布了2022年度半导体曝光装置销量 , 预计将超过2019年度的业绩45台 , 将比2021年度的预测上增加13台以上 , 达近10年最高销量 。 此外 , 尼康今后将以物联网的发展为背景 , 建设半导体新工厂 , 预计到2024年度为止 , 销售台数都将保持稳定 。