面向3nm及以下工艺，ASML新一代EUV光刻机曝光

很快,台积电和三星的5nm工艺即将量产,与此同时,台积电和三星的3nm工艺也在持续的研发当中。而对于5nm及以下工艺来说,都必须依靠EUV(极紫外)光刻机才能实现。而目前全球只有一家厂商能够供应EUV光刻机,那就是荷兰的ASML。

很快,台积电和三星的5nm工艺即将量产,与此同时,台积电和三星的3nm工艺也在持续的研发当中。而对于5nm及以下工艺来说,都必须依靠EUV(极紫外)光刻机才能实现。而目前全球只有一家厂商能够供应EUV光刻机,那就是荷兰的ASML。

目前ASML出货的EUV光刻机主要是NXE:3400B及改进型的NXE:3400C,两者基本结构相同,但NXE:3400C采用模块化设计,维护更加便捷,平均维修时间将从48小时缩短到8-10小时,支持7nm、5nm。

此外,NXE:3400C的产能也从之前的125WPH(每小时处理晶圆数)提升到了175WPH。

随着去年台积电、三星7nm EUV工艺的量产,对于ASML的EUV光刻机的需求也是快速增长。

根据今年1月ASML发布的2019年Q4季度及全年财报显示,2019年全年营收118.2亿欧元,同比增长了8%,毛利率从46%小幅下滑到了44.7%,全年净利润25.92亿欧元,维持不变。

其中,仅在去年四季度,ASML就出货了8台EUV光刻机,并收到了9台EUV光刻机订单。全年EUV光刻机订单量达到了62亿欧元,总计出货了26台EUV光刻机,比2018年的18台有了明显增长,使得EUV光刻机的营收占比也从23%提升到了31%。要知道目前一台EUV光刻机的价格可超过1亿美元。

而随着今年台积电、三星5nm工艺的量产,则对于EUV光刻机的需求进一步提高。根据ASML预计,2020年将会交付35 台EUV光刻机, 2021年则会进一步提高到45台到50台的交付量。

此外,针对后续更为先进的3nm、2nm甚至是1nm工艺的需求,ASML也针对性的规划了新一代的EUV光刻机EXE:5000系列。

据了解,EXE:5000系列将物镜系统的NA(数值孔径)提升到了0.55(数字越大越好,上一代的NXE:3400B/C的NA都是0.33),可实现小于1.7nm的套刻误差,产能也将提升至每小时185片晶圆以上,其主要合作伙伴是卡尔蔡司和IMEC比利时微电子中心。

根据ASML公布的信息,EXE:5000系列光刻机最快在2021年问世,不过首发的还是样机,估计2022或者2023年左右才能够量产交付给客户。

而按照目前台积电的和三星的进度来看,今年会量产5nm工艺,而3nm工艺虽然目前已有突破,但是可能也要等到 2022年才会量产。

按照三星的规划,在6nm LPP之后,还有5nm LPE、4nm LPE两个节点,随后进入3nm节点,分为GAE(GAA Early)以及GAP(GAA Plus)两代。去年5月,三星的3nm GAE设计套件0.1版本已经就绪,以帮助客户尽早启动3nm的设计,但是量产应该要等到2022年以后了 。

而台积电的目标也是在202 2年量产3nm工艺。据了解,目前台积电的3nm进展顺利,已经开始与早期客户进行 接触。而台积电新投资6000亿新台币的3nm宝山厂也于去年通过了用地申请,将于今年正式动工。