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【制造/封测】2019年ASML光刻机出货26台 3纳米设备产品或2021年问世

来源:TechNews科技新报    原作者:Atkinson    

在晶圆代工龙头台积电将于 2020 年正式量产 5 纳米制程,而竞争对手三星也在追赶的情况下,目前两家公司也在积极研发更先进的 3 纳米制程。这些先进半导体制程能研发成功,且让未来生产良率保持一定水准,光刻机绝对是关键。就台积电与三星来说,最新极紫外光刻机(EUV)早就使用在 7 纳米制程,未来 5 纳米制程也将会继续沿用。至于更新的 3 纳米制程,目前光刻机龙头──荷兰商ASML也正研发新一代极紫外光刻机,以因应市场需求。

根据外电报导,目前 ASML 出货的 EUV 光刻机主要是 NXE:3400B,以及进化版的 NXE:3400C 两款型号。基本上两种型号的 EUV 光刻机构造相同,但是 NXE:3400C 采用模组化设计,维护更加便捷,平均维修时间将从 48 小时缩短到 8 到 10 小时,可支援 7 纳米及 5 纳米制程的生产需求。此外,NXE:3400C 的产能,也从 NXE:3400B 每小时处理晶圆数的 125WPH,提升到了 175WPH,达到其更好的效率。

随着台积电与三星在 7 纳米 EUV 制程量产,ASML 的 EUV 光刻机需求也快速攀升。根据 2020 年 1 月 ASML 公布的 2019 年第 4 季及当年全年财报显示,光是 2019 年第 4 季,ASML 就出货了 8 台 EUV 光刻机,并收到 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 18 台有显著成长,使 EUV 光刻机对 ASML 的营收占比,从 2018 年 23% 提升到 31%。

在此情况下,随着 2020 年台积电与三星 5 纳米制程的相继量产,这将对于 EUV 光刻机的需求进一步提高。根据 ASML 预估,2020 年将会交付 35 台 EUV 光刻机,2021 年进一步提高到 45~50 台交付量。不仅如此,ASML 还针对后续更为先进的 3 纳米、2 纳米制程的需求,开始规划新一代 EUV 光刻机 EXE:5000 系列。

报导进一步指出,EXE:5000 系列将会把物镜系统的 NA(数值孔径)由上一代的 NXE:3400B/C 的 0.33,提升至 0.55,如此可达成小于 1.7 纳米的套刻误差,每小时处理晶圆数也将提升至 185WPH。根据 ASML 公布的资讯显示,EXE:5000 系列光刻机预计最快在 2021 年问世。不过首发设备还是样机,所以最快要到 2022 年或 2023 年才能量产交付客户。

而如果按照目前台积电的和三星的进度来看,台积电在 2020 年量产 5 纳米制程,而 3 纳米制程预计最快可能也要等到 2022 年才会量产。至于,三星方面,按照规划,在 6 纳米 LPP 制程之后,还有 5 纳米 LPE、4 纳米 LPE 两个制程节点,之后将进入 3 纳米制程。规划的 3 纳米制程分为 GAE(GAA Early)及 GAP(GAA Plus)两世代。其中, 2019 年 5 月三星就宣布 3 纳米 GAE 的设计套件 0.1 版本已经准备完成,可以帮助客户启动 3 纳米制程的设计。只是从设计到量产,预计还要一段时间,其中还有试产的部分,因此预估量产时间最快要等到 2022 年之后。

据了解,目前台积电方面的 3 纳米制程研发进展顺利,已经开始与早期客户进行接触。而台积电新投资新台币 6,000 亿元的 3 纳米新竹宝山厂也于 2019 年通过了用地申请,预计将于 2020 年正式动工。届时完成之后,应该就会看到 ASML 的新一代 EXE:5000 A 系列光刻机进驻,生产更先进的半导体芯片。

封面图片来源:拍信网