详细而言,EUV制程采取波长为10-14nm的极紫外光作为光源的光刻,相较于将蚀刻液喷洒在半导体表面、利用蚀刻液与半导体基底化学反应的DUV,蚀刻的各向异性明显改进,对付精确度哀求较高的集成电路,EUV使电路分辨率和良率得到极大提升。
目前,在前辈的7nm芯片(如手机处理器)制造方面,台积电、三星已经启动EUV光刻机设备,英特尔估量2021年量产7nm制程并导入EUV技能。而随着制程连续向5nm或3nm演进,晶圆代工厂对EUV的需求会越来越大,EUV设备将成为不可或缺的选择。

DRAM内存导入EUV设备,是由于工艺制程演进的难度,同样涌如今DRAM存储芯片制造上。目前环球三大DRAM芯片巨子——三星、美光和海力士都将工艺制程开进10nm级别,此10nm级别并非便是10nm,它又分为三个等级,个中1xnm对应16nm-19nm制程,1ynm对应14nm-16nm制程,1znm对应12nm-14nm制程,在这之后还会有1α及1β纳米制程节点。制程的微缩逐渐成为DRAM原厂的发展瓶颈。

一年前,美光明确表态短时不会采取EUV设备制造DRAM,它不认为EUV 光刻机在DRAM芯片的制造环节上是必须的,乃至未来发展到1Z nm以下的1α和1β工艺技能,可能都不须要EUV光刻机。加上EUV价格昂贵(1亿美金以上),及去年DRAM价格正处于飞腾的甜蜜期,美光做此判断乃情理之中。但今年迫于市场压力不得不改变此策略。
据多家调研机构的数据显示,2019年上半年,受市场供需影响,消费类NAND Flash闪存价格下滑了30%,DRAM内存价格也是一起下跌,虽然原厂操持减产救市,但短期仍不见止跌旗子暗记。
能坚持获利的方法只能是微缩制程,降落本钱。由于DRAM制程向1z纳米或1α纳米制程推进的难度越来越高(三星18 nm工艺技能被传出因良率过低导致的瑕疵品引发客户赔偿的),目前采取EUV设备提升量产能力,降落DRAM的生产本钱,成为最为紧迫的办法。
据韩媒宣布,三星将在2019年11月开始量产采取EUV 技能的1z 纳米DRAM。量产初期将在华城17产线,不过由于与晶圆代工奇迹部共享EUV设备,以是初期利用量不大,之后平泽工厂也会启动EUV DRAM量产;美光操持2019年底在日本广岛B2新工厂量产1znm LPDDR4;SK海力士也故意以EUV制程生产DRAM。可以判断,在1α纳米或1β纳米世代,EUV将开始全面导入。
EUV时期,ASML获利最大
在DUV(深紫外光)时期,光刻机市场紧张被荷兰ASML、日本索尼和尼康三巨子霸占,但到了EUV时期,只有ASML一家能供应成熟的设备,在市场占比方面碾压尼康和索尼。目前,ASML大约霸占光刻机70%的市场份额。
就在今年4月,ASML发布首季财报,第一季发卖净额为22亿欧元,净收入3.55亿欧元,毛利率41.6%。古迹发展迅速。公司透露已看到逻辑芯片的技能节点快速转换中,量产型极紫外光(EUV)系统 NXE 3400C 除了导入逻辑客户端之外,也将推进到 DRAM 内存家当。
我们知道,光刻机竞争格局一贯是荷兰ASML、日本Nikon和Canon三分天下,然而,竞争格局分水岭涌如今193nm光刻技能成为市场主流之后,ASML逐渐后来居上。同时,英特尔、台积电和三星入股ASML更加夯实了其龙头地位。
2012年英特尔25.38亿欧元购买了ASML 15%的股权,台积电8.38亿欧元购买了ASML 5%的股权,三星5.03亿欧元购买了ASML 3%的股权。除此,三巨子还给出高额资金助力技能研发。
有了三大巨子的助力,ASM在2012年推出了试验型EUV光刻设备NXE 3100,后续又推出了量产型NEX 3300B,2014年推出了NXE 3350B,目前,已经推出新一代量产型的NXE 3400B和NXE 3400C EUV设备。
在7nm工艺量产关键节点,ASML的NXE 3400B EUV光刻机成为了台积电、三星实现量产操持的关键。ASML曾表示,2017年下半到2018年初,EUV光刻机每小时晶圆吞吐量约125片,而ASML新一代EUV光刻机(NXE 3400C),芯片吞吐量可达到每小时170片水准,这将使产能增加36%。
更有显示,ASML操持在2019年出货30台EUV光刻机,同时正准备将NXE 3400C EUV光刻机推广到DRAM家当,而这正好与DRAM原厂导入EUV的想法不谋而合。
工艺制程微缩的寻衅尚存,DRAM在1znm涌现的良率瑕疵问题,EUV能否帮助全部办理?我们拭目以待。








