臺積電又買了13臺EUV光刻機?

2020-12-04 騰訊網

來源：本文由半導體行業觀察（ID:icbank）編譯自tomshardware，謝謝。

在今年早些時候，臺積電錶示，公司已在全球範圍內部署並運行了大約50％的所有極紫外（EUV）光刻工具，這意味著該公司使用的EUV機器比業內任何其他公司都要多。而根據Digitimes最近的一份報告，為了保持領先地位，臺積電已經訂購了超過十二臺ASML的Twinscan NXE EUV光刻機，並將於明年交付。

訂購了13款EUV工具，還需要更多

DigiTimes 援引未披露的工業消息來源稱，臺積電已經訂購了至少13套ASML的EUV系統。儘管尚不清楚確切的交付和安裝時間表，但他們表示，這些工具將在2021年全年交付。同時，他們指出，臺積電明年的實際需求可能高達16 到17臺EUV光刻機，因為該公司正在使用具有EUV層的製造技術來提高產量，臺積電尚未確認該報告。

目前，臺積電使用ASML的Twinscan NXE EUV光刻機在其N7 +和N5節點上生產商用晶片，但該公司將在接下來的幾個季度中增加N6（實際上定於2020年第四季度或2021年第一季度進入HVM）以及還具有EUV層的N5P流程。

臺積電對EUV工具的需求隨著其技術變得越來越複雜並採用了需要使用極紫外光刻工具進行處理的更多層而不斷增加。臺積電的N7 +最多使用四層EUV，以減少製造高度複雜的電路時多圖案技術的使用。

根據ASML的數據，從2018年至2019年，每月每開始生產約45,000個晶圓，一個EUV層就需要一個Twinscan NXE光刻機（one EUV layer required one Twinscan NXE scanner for every ~45,000 wafer starts per month in 2018 ~ 2019）。隨著工具生產率的提高，WSPM的數量也在增加。因此，要配備一個GigaFab（每月產能超過100,000個晶圓），以使用N3或更先進的節點製造晶片，該工廠則至少需要40個EUV工具。

臺積電董事會本周早些時候批准了151億美元的資本支出，用於購買新生產工具，晶圓廠建設和安裝特殊技術能力，升級其先進封裝設施以及2021年第一季度的研發等方面的支出，這些資金可能會用於購買EUV工具。。

ASML提升EUV生產能力

ASML最新的Twinscan NXE：3400B和NXE：3400C步進掃描系統非常昂貴。早在10月份，ASML就在其訂單中透露了四個EUV系統，價值5.95億歐元（約合7.03億美元），因此一件設備的成本可能高達1.475億歐元（約合1.775億美元）。也就是說，13套EUV可能使臺積電花費高達22.84億美元。

但是，對於EUV工具而言，金錢並不是唯一的問題。ASML是生產和安裝EUV光刻機的唯一一家公司，並且其生產和安裝能力相對有限。在對製造過程進行了所有調整之後，該公司認為可以將單臺機器的周期時間縮短至20周，這將使年產能達到45至50個系統。

在今年的四個季度中，ASML已交付了23臺EUV光刻機，並且打算出售的數量略低於其最初計劃在2020年推出的35臺系統。到目前為止，ASML已交付了83臺商用EUV工具（其中包括NXE：3350B，NXE：3400B，以及從2015年第一季度到2020年第三季度銷售的NXE：3400C機器）銷售給所有客戶。

領先行業

如果臺積電關於在全球範圍內安裝並運行的所有Twinscan NXE工具擁有約50％所有權的主張是正確的，則該公司可能已經擁有30至40臺EUV光刻機，這比業內任何其他公司都多。

臺積電當然不是唯一一家採購大量EUV工具的半導體製造商。三星被認為會落後一些，因為該公司僅使用EUV來製造其7LPP和5LPE SoC以及一些DRAM。但是，隨著三星晶圓廠擴大EUVL在邏輯上的使用，而三星半導體提高基於EUV的DRAM的生產，這家企業集團將不可避免地不得不開始購買更多的Twinscan NXE光刻機。

預計英特爾還將在2022年開始使用7納米節點製造晶片，屆時他們也將開始部署EUVL系統。儘管該工藝技術以及英特爾未來計劃存在許多不確定性，但不可避免的是，該公司還將在未來幾年成為EUVL的主要採用者之一。

ASML的其他主要客戶是SK hynix，後者已經測試驅動這些工具並開發適當的節點和DRAM IC。

美光公司計劃避免在未來幾代DRAM世代中使用EUVL，但是由於最終仍將必須過渡到啟用EUV的節點，因此，為了發展，它將在未來幾年內至少採購一個Twinscan NXE系統。

不可避免的是，在未來幾年對EUV工具的需求只會增加，但是從今天的立場來看，在可預見的未來，臺積電將繼續成為這些光刻機的主要採用者，三星和英特爾也將緊隨其後。

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