面向3nm及以下工艺,ASML新一代EUV光刻机曝光

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  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。

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  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。

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  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 2022 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。

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