ASML正在开發一種新版本EUV光刻機,投資者瘋狂追捧

半導體行業觀察 發布於:2021-12-11

來源:本文編譯自cnbc,謝謝。



荷蘭公司ASML,歐洲最炙手可熱的一支股票,正在开發其極紫外光刻機,這是用來雕刻圖案投射到硅塊形成世界上最先進的芯片的新版本。

ASML 總部位於荷蘭埃因霍溫市附近的一個小村莊 Veldhoven,是世界上唯一一家能夠制造這些高度復雜的 EUV 機器的公司——但它並不止於此。

該公司目前的 EUV 機器被台積電、三星和英特爾用來制造芯片,最終用於最新的計算機和智能手機。但是有一個新版本的 EUV 機器正在籌備中,被稱爲 High NA,它可以讓芯片制造商制造更復雜的芯片來爲下一代電子設備提供動力。NA 代表數值孔徑。

ASML 誕生於 1984 年,當時電子巨頭飛利浦和芯片機器制造商 Advanced Semiconductor Materials International 決定創建一家新公司,爲不斷發展的半導體行業开發光刻系統。這家名爲 ASM Lithography 的公司开始工作並不順利——在埃因霍溫飛利浦辦公室旁邊的一個棚子裏。

今天,ASML 的市值爲 3290 億美元,一些科技投資者預計到 2022 年底它的價值將達到 5000 億美元。按市值計算,它是歐洲最大的科技公司,也是世界上最大的科技公司之一。它在荷蘭、美國、韓國、中國大陸和台灣地區擁有超過 31,000 名員工。

EUV 機器如何工作

EUV 機器將非常窄的光束照射到經過“光刻膠”化學品處理的硅晶片上。在光线與化學品接觸的晶片上形成復雜的圖案,這些圖案是事先精心布置的。這個導致形成所有重要晶體管的過程被稱爲光刻。

晶體管是現代電子產品的基本組成部分之一,它們使電流能夠在電路周圍流動。一般來說,芯片上可以安裝的晶體管越多,芯片的功能和效率就越高。

並非 ASML 制造的每個光刻系統都具有 EUV 功能。EUV 是該公司幾年前爲大批量生產引入的最新技術。DUV(深紫外线)仍然是該行業的主力軍。

塔夫茨大學弗萊徹法律與外交學院助理教授克裏斯米勒告訴 CNBC,芯片制造商希望在光刻中使用最窄波長的光,以便他們可以在每塊硅片上安裝更多的晶體管。最新款蘋果iPhone 中的台積電芯片是用 ASML 的 EUV 機器制造的,上面有大約 100 億個晶體管。

开發新機器

與 ASML 目前的 EUV 機器相比,高 NA 將更大、更昂貴且更復雜。

“它包括一種新穎的光學設計,需要明顯更快的階段,”ASML 發言人告訴 CNBC。他們補充說,高 NA 機器具有更高的分辨率,這將使芯片特徵縮小 1.7 倍,芯片密度增加 2.9 倍。

“有了這個平台,客戶將減少流程步驟的數量,”發言人繼續說道。“這將成爲他們採用該技術的強大動力。該平台將顯着減少缺陷、成本和周期時間。”

就上下文而言,據報道,目前的每台 EUV 機器都有超過 100,000 個組件,它們需要 40 個貨運集裝箱或四架大型噴氣式飛機來運輸。據報道,它們每個耗資約 1.4 億美元。

“他們並沒有固步自封,”米勒說,並補充說該公司的新機器將允許在硅芯片上進行更具體的蝕刻。

第一台高 NA 機器仍在开發中,預計從 2023 年开始提供搶先體驗,以便芯片制造商可以开始試驗並學習如何使其工作。

然後,客戶可以在 2024 年和 2025 年將它們用於自己的研發。從 2025 年开始,它們很可能用於大批量制造。

今年 7 月,英特爾首席執行官 Pat Gelsinger 表示,該公司有望成爲 ASML 高 NA 機器的第一個接收者。

“我敢打賭,他爲這個權利付出了很多,因爲他肯定不是唯一想首先接觸這台機器的人,”米勒說。

英特爾銷售和營銷副總裁 Maurits Tichelman 告訴 CNBC:“高 NA EUV 是 EUV 路线圖上的下一個重大技術變革。”

他補充說:“我們已準備好接收業內首款量產的高 NA EUV 工具,並正在努力在 2025 年推出,”Tichelman 說。他拒絕透露 英特爾訂購了多少台機器。

Tichelman 說,新的高 NA EUV 工具從 0.33 光圈鏡頭轉變爲更銳利的 0.55 光圈,以實現更高分辨率的圖案化。

更高的孔徑允許在機器內部產生更寬的 EUV 光束,然後再撞擊晶圓。該光束越寬,撞擊晶圓時的強度就越大,從而提高打印线條的準確度。這反過來又可以實現更小的幾何形狀和更小的間距,從而增加密度。

Gartner 半導體分析師 Alan Priestley 告訴 CNBC,ASML 的新機器將允許芯片制造商制造3納米以下的芯片。目前世界上最先進的芯片都在3納米及以上。

Priestley 補充說,高 NA 機器將耗資約 3 億美元,是現有 EUV 機器的兩倍,並且它們需要復雜的新鏡頭技術。

芯片是如何制造的

芯片通常由 100 到 150 個相互疊加的硅片組成。只有最復雜的層需要用 EUV 機器制造,而更簡單的層可以用 DUV 機器制造,ASML 也制造,以及其他工具。

EUV 機器需要數年時間才能制造出來,而 ASML 在任何一年只能出貨這么多。根據其財務數據,去年它僅售出 31台,而且總共只生產了 100 台左右。

埃森哲全球半導體主管 Syed Alam 表示:“與傳統的 EUV 機器相比,高 NA 機器提供了更大的鏡頭,能夠打印更小的圖案,從而能夠高效地制造更強大的芯片。”

“希望在芯片上打印更小的特徵的芯片制造商不得不依賴雙重或三重圖案技術,這很耗時,”他補充道。“使用高 NA EUV 機器,他們能夠在單層中打印這些特徵,從而縮短周轉時間並提高工藝靈活性。”

Alam 說,芯片制造商必須在更好的性能和與更復雜的機器相關的更高成本之間取得平衡。

“對於高 NA EUV 機器尤其如此,其中較大的鏡頭意味着更高的採購和維護成本,”他說。



2024/05/08 - 外匯經紀商評分