近日，進博會如期在上海國家會展中心舉行，在設(shè)備館中，要不是ASML這名字大伙最近如雷貫耳，那跟周圍的輪船、飛機、潛水艇比起來，ASML的展臺一點都不顯眼。但論售價，展館里那臺1.4億元的直升機，可能都要遜色不少。
ASML展臺不缺人氣，一茬接一茬的人前來參觀咨詢，現(xiàn)場ASML的相關(guān)人員也在不斷的做著科普，有關(guān)光刻機的科普。人紅是非多，ASML展臺明明近在眼前，卻出現(xiàn)了兩種身份，一個是在規(guī)則下努力服務(wù)中國市場的ASML，一個是被情緒點爆的ASML。也因此產(chǎn)生了一些非理性誤讀。
7nm DUV這件事
首先是關(guān)于7nm DUV這件事，在ASML展區(qū)中，現(xiàn)場ASML工作人員對TWINSCAN NXT:1980Di的DUV光刻機原理進行了視頻演示，據(jù)稱，其可以用過多次曝光的手段制造7nm工藝。不過，一些關(guān)于ASML進博會報道的文章，標題中直接使用“7nm DUV”，卻是一個錯誤的說法，因為并不存在7nm DUV或者7nm EUV。
DUV是deep ultra violet （深紫外光）的縮寫，DUV光刻機使用的光源都是193nm波長的ArF excimer laser，EUV是極深紫外線（Extreme Ultraviolet Lithography），EUV光刻機光源則是13.3nm的laser pulsed tin plasma。而人眼可見光的波長為380nm到880nm。
DUV是一種光源，光刻機是一種投影曝光系統(tǒng)。在半導(dǎo)體制作過程中，光刻機會投射光束，穿過印著圖案的掩模及光學(xué)鏡片，將線路圖曝光在帶有光刻膠的硅晶圓上；通過光刻膠與光的反應(yīng)來形成溝槽，然后再進行蝕刻、沉積、摻雜，架構(gòu)出不同材質(zhì)的線路。
其中掩膜版上面會有很多的布線，形成溝槽以后在里面會布很多的二極管、三極管等，來形成不同的功能。單位面積上布的線越多，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能就越多，效能也越高，耗能越少。
DUV光刻機，分為干分式與液浸式兩種。其中，液浸式于 ASML 手中誕生，其波長雖然有 193nm，但等效為134nm，經(jīng)過多重曝光后，液浸式光刻機也能夠達到7nm工藝。但是，每多一次曝光都會使得制造成本大大提升，而且良品率也難以控制。
這其中，光刻機的分辨率表示光刻機能清晰投影最小圖像的能力，是光刻機最重要的技術(shù)指標之一，決定了光刻機能夠被應(yīng)用于的工藝節(jié)點水平。最重要的公式就是ASML在進博會上放在最顯眼位置的公式，如下圖。
攝于進博會
λ代表光源波長；k1是工藝相關(guān)參數(shù)；NA被稱作數(shù)值孔徑，是光學(xué)鏡頭的一個重要指標。
據(jù)現(xiàn)場ASML介紹，本次所展示的1980Di型號DUV光刻機是目前全球DUV的主力機型，每小時能出275片wafer，已經(jīng)被客戶使用的下一代DUV將會有更高效能。
圖源：ASML官網(wǎng)
關(guān)于媒體報道較多的DUV光刻機制造7nm工藝這件事，拿臺積電舉例，目前為止臺積電的7nm制程工藝分為第一代7nm工藝（N7）、第二代7nm工藝（N7P），以及7nm EUV（N7+）。其中N7和N7P使用的是DUV光刻，但為了用DUV制作7nm工藝，它還使用了沉浸式光刻、多重曝光等技術(shù)。而N7+則直接使用了EUV光刻，2017年，臺積電開始使用EUV進行7nm制程開發(fā)，并于2019年開始小規(guī)模量產(chǎn)，2020年大規(guī)模量產(chǎn)，主要產(chǎn)品包括智能手機處理器、HPC和汽車芯片。
N7制程方面，截至2019年底，總計有超過100個客戶產(chǎn)品投片，涵蓋相當廣泛的應(yīng)用，包含移動裝置、游戲機、人工智能、中央處理器、圖形處理器，以及網(wǎng)絡(luò)連接裝置等。此外，N7+版本于2019年量產(chǎn)，協(xié)助客戶產(chǎn)品大量進入市場。
以上這三種7nm工藝雖然在性能、功耗等方面表現(xiàn)優(yōu)異，但成本都十分高昂。
ASML的中國市場
對于中國大陸市場來說，ASML就立刻變成了一家特別的公司，因為EUV未獲得美國許可證的問題，而處于風(fēng)口浪尖之上。
在此前的2020年Q3季度財報會議的視頻采訪中，ASML公司的CFO Roger Dassen就表示，ASML了解美國當局目前的規(guī)章制度及其解釋，當然也知道這些與特定的中國客戶密切相關(guān)，但如果廣泛的來理解其規(guī)章制度對ASML的總體含義（對于特定的中國客戶），意味著ASML將能夠從荷蘭向這些中國客戶提供DUV光刻系統(tǒng)，且無需出口許可證。
也正如ASML在進博會上所說，對向中國出口集成電路光刻機持開放態(tài)度，對全球客戶均一視同仁，在法律法規(guī)框架下，都將全力支持。
據(jù)筆者現(xiàn)場了解，ASML的DUV光刻機在中國大陸DUV市場上有著絕對的主導(dǎo)權(quán)，放眼整個中國制造業(yè)，當下階段DUV對中國大陸市場有著非常重要的意義。據(jù)了解，位于中國臺灣的臺積電，集聚1000名技術(shù)工程師，花費10年左右的時間，才完成對EUV光刻機的駕馭。中國大陸與其差距仍非常巨大，需從基礎(chǔ)功打磨起。
關(guān)于中國大陸市場，幾個月前在廣州舉行的CICD 2020上，ASM全球副總裁、中國區(qū)總裁沈波就表示，在1989年，ASML的光刻機就來到了中國，2000時，在中國成立了第一家辦公室。在過去的20年中，ASML在中國迅速發(fā)展。目前ASML在中國已有700多臺光刻機的裝機，幾乎所有主要芯片生產(chǎn)廠商都有ASML的服務(wù)。ASML在中國大陸12個城市有辦事處或分支機構(gòu)，2020年中國區(qū)有超過1100人的團隊，為行業(yè)新增和培育了大量光刻技術(shù)人才。
“中國將成為全球成熟制程芯片最大市場，在成熟制程芯片的智造領(lǐng)域，ASML提供差異化的解決方案，共同推進行業(yè)創(chuàng)新和增長?！?/p>
攝于進博會
不同于半導(dǎo)體垂直行業(yè)展會，進博會的涉獵極其廣泛，ASML這家近幾年快速變成網(wǎng)紅的企業(yè)，身處其中容易招來許多偏見。ASML展臺上，觀看并聽取現(xiàn)場工作人員科普的觀眾絡(luò)繹不絕，充滿熱情的觀眾似乎想弄清楚ASML到底是怎樣的存在。這家伴隨并推動全球半導(dǎo)體發(fā)展的公司，也正在努力消除人們心中某些不必要的隔閡。