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?進(jìn)博會上的ASML,,我們該用怎樣的姿勢看待,?

2020-11-11
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: ASML

  近日,,進(jìn)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(jī),、潛水艇比起來,ASML的展臺一點(diǎn)都不顯眼,。但論售價,,展館里那臺1.4億元的直升機(jī),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(jī)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(diǎn)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(jī)原理進(jìn)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(jìn)博會報道的文章,,標(biāo)題中直接使用“7nm DUV”,,卻是一個錯誤的說法,因?yàn)椴⒉淮嬖?nm DUV或者7nm EUV,。

  DUV是deep ultra violet (深紫外光)的縮寫,,DUV光刻機(jī)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(jī)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(jī)是一種投影曝光系統(tǒng),。在半導(dǎo)體制作過程中,光刻機(jī)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(jìn)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(jī),,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(jī)也能夠達(dá)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(jī)的分辨率表示光刻機(jī)能清晰投影最小圖像的能力,,是光刻機(jī)最重要的技術(shù)指標(biāo)之一,,決定了光刻機(jī)能夠被應(yīng)用于的工藝節(jié)點(diǎn)水平。最重要的公式就是ASML在進(jìn)博會上放在最顯眼位置的公式,,如下圖,。

微信圖片_20201111140811.jpg

  攝于進(jìn)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(biāo)。

  據(jù)現(xiàn)場ASML介紹,,本次所展示的1980Di型號DUV光刻機(jī)是目前全球DUV的主力機(jī)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,。

微信圖片_20201111140814.png

  圖源:ASML官網(wǎng)

  關(guān)于媒體報道較多的DUV光刻機(jī)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(jìn)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(jī)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(dāng)廣泛的應(yīng)用,,包含移動裝置、游戲機(jī),、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(jìn)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?yàn)镋UV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(dāng)局目前的規(guī)章制度及其解釋,,當(dāng)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(jìn)博會上所說,,對向中國出口集成電路光刻機(jī)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(jī)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(dāng)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(fèi)10年左右的時間,,才完成對EUV光刻機(jī)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(jī)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(jī)的裝機(jī),,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(jī)構(gòu),2020年中國區(qū)有超過1100人的團(tuán)隊(duì),,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(jìn)行業(yè)創(chuàng)新和增長?!?/p>

微信圖片_20201111140818.jpg

  攝于進(jìn)博會

  不同于半導(dǎo)體垂直行業(yè)展會,,進(jìn)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。

  


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