據(jù)臺媒Digitimes報道，臺積電將擴大采購EUV 設(shè)備，明年機臺就將超過50 之?dāng)?shù)，估計可達(dá)55 臺，非?？捎^。相較之下，三星可能還不到一半，而英特爾更少，這將令臺積電持續(xù)維持制程優(yōu)勢。從EUV 光罩盒的采購量看來也支持這樣的說法。
而從之前的消息看來，臺積電是毫無疑問的EUV大買家。
臺積電買下市場上50%的EUV光刻機
在上個月召開的臺積電技術(shù)研討會上，最重要的中心信息之一是，該公司在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位，特別是在領(lǐng)先的工藝技術(shù)領(lǐng)域。
為進(jìn)一步傳達(dá)信息，臺積電展示了一張幻燈片，指出了它與其他產(chǎn)品的相對位置：通過結(jié)合ASML的聲明和自己的內(nèi)部采購單，臺積電預(yù)測他們已安裝了全世界約約50％的激活EUV機器。除此之外，該公司還擁有約60％的EUV晶圓累計生產(chǎn)量。
大型晶圓廠目前已知的公開EUV工藝包括TSMC的7+和N5，以及三星的7LPP（及以下任何產(chǎn)品），英特爾的EUV努力僅在明年進(jìn)入其自己的7nm產(chǎn)品組合。這些流程之外的任何前沿技術(shù)都將繼續(xù)擴大EUV的使用范圍。
與常規(guī)DUV機器相比，EUV機器的吞吐率通常較低，每小時約為120-175片晶圓，最新版本可以達(dá)到275 wph，但是由于1層EUV通常可以代替3-4層DUV，因此吞吐率更高。但是，對于這些代工廠來說，渴望擴展到多個EUV機器以增加晶圓的物理數(shù)量是一個迫切的目標(biāo) 。
唯一制造EUV機器的公司是ASML，并且該公司公開宣布其每年銷售多少臺機器。詳情如下：
請注意，到目前為止，ASML仍未完全達(dá)到其目標(biāo)，但是已經(jīng)足夠接近實現(xiàn)目標(biāo)，這表明到2020年第二季度末，ASML僅出貨了13臺，但他們預(yù)期是35個系統(tǒng)。這些數(shù)字包括ASML已制造的所有不同類型的Twinscan NXE機器，而更新的機器具有更高的吞吐量（有時會翻新一些舊的機器）。截止到2020年Q2，我們預(yù)測ASML已經(jīng)發(fā)貨的EUV機接近71臺，到2020年年底，這個數(shù)字將有可能達(dá)到90臺，然而ASML可能有多達(dá)積壓49 EUV掃描曝光機訂單，即使具有這些發(fā)貨目標(biāo)。
如果ASML已經(jīng)出貨了71臺機器，那么根據(jù)臺積電的數(shù)字，這意味著該公司大約有30-35臺。請注意，TSMC的數(shù)字是針對“已安裝的EUV”機器的。我們獲悉，從獲取零件到校準(zhǔn)機器使用最多需要6個月的時間。因此，目前，這些晶圓廠中有一些正在等待安裝EUV機器，或者在Intel的情況下，可能僅用于早期測試或風(fēng)險前試驗。我們知道，GlobalFoundries擁有兩臺早期的EUV機器，安裝了一臺，但是當(dāng)它決定不追求領(lǐng)先的7nm時最終出售了這兩臺機器，其中國內(nèi)企業(yè)訂購了一臺，但據(jù)我們所知，由于美國施加的限制，它沒有安裝……
隨著臺積電為其N5生產(chǎn)增加其Fab 18的產(chǎn)能，并提高其EUV集成度，看看臺積電是否受制于其所擁有的機器數(shù)量是否受到限制將很有趣。在某個時候，英特爾在部署7納米工藝時也會想購買一個數(shù)量（我已經(jīng)看到英特爾已經(jīng)至少有10臺機器，但我無法確認(rèn)），所以可能會有一個誰先獲得訂單的爭吵。
但是可以肯定的是，ASML正處于中間位置，壟斷著一切。
ASML研發(fā)下一代EUV光刻機：分辨率提升70% 逼近1nm極限
如前文所說，在EUV光刻機方面，荷蘭ASML公司壟斷了目前的EUV光刻機，去年出貨26臺，創(chuàng)造了新紀(jì)錄。而據(jù)今年年初的報道，ASML公司正在研發(fā)新一代EUV光刻機，預(yù)計在2022年開始出貨。根據(jù)ASML之前的報告，去年他們出貨了26臺EUV光刻機，預(yù)計2020年交付35臺EUV光刻機，2021年則會達(dá)到45臺到50臺的交付量，是2019年的兩倍左右。
目前ASML出貨的光刻機主要是NXE:3400B及改進(jìn)型的NXE:3400C，兩者基本結(jié)構(gòu)相同，但NXE:3400C采用模塊化設(shè)計，維護更加便捷，平均維修時間將從48小時縮短到8-10小時，支持7nm、5nm。
此外，NXE:3400C的產(chǎn)能也從之前的125WPH（每小時處理晶圓數(shù)）提升到了175WPH。
不論NXE:3400B還是NXE:3400C，目前的EUV光刻機還是第一代，主要特點是物鏡系統(tǒng)的NA（數(shù)值孔徑）為0.33。
ASML最近紕漏他們還在研發(fā)新一代EUV光刻機EXE:5000系列，NA指標(biāo)達(dá)到了0.55，主要合作伙伴是卡爾蔡司、IMEC比利時微電子中心。
與之前的光刻機相比，新一代光刻機意味著分辨率提升了70%左右，可以進(jìn)一步提升光刻機的精度，畢竟ASML之前的目標(biāo)是瞄準(zhǔn)了2nm甚至極限的1nm工藝的。
不過新一代EUV光刻機還有點早，至少到2022年才能出貨，大規(guī)模出貨要到2024年甚至2025年，屆時臺積電、三星等公司確實要考慮3nm以下的制程工藝了。