在今年的 IEDM 会议上,芯片行业展望了未来十年的工艺制程。作为其中最重要的一环,显然离不开对 ASML 极紫外(EUV)光刻技术的讨论。这项技术的早期采用,可追溯到 2013 年。但直到 2017 年,产能才突破了 100 万片 300mm 晶圆。2018 年的时候,产能增加了 90 万片。2019 年,华为麒麟 990 5G / 高通即将推出的骁龙 700 系列 / 以及三星自家的 EUV 芯片,又增加了 250 万片晶圆。

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自 2016 年以来,复合年增长率已达到 95%(题图 via AnandTech

此外,ASML 的 NXE:3400B 步进扫描机已成为大多数 EUV 产品的核心。如上图所示,到 2019 年第二季度,安装量已达 38 台。B 版本已被 NXE:3400C 版本取代,峰值状况下可每小时加工 175 个晶圆。

NXE:3400C 机型的优势之一,就是采用了模块化的设计。当出现镜面缺陷的时候,只需 8~10 个小时来更换,而不是让整机停摆 48 小时。

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作为 EUV 机器正常运行时间的另一个重要指标,每周要耽搁 2~3 天的维修等待时间,显然是无法弥补每小时 175 片晶圆加工速度的损失的。

在之前的光刻会议上,芯片巨头英特尔就展示过一张幻灯片,以深入了解其极紫外光刻机的正常运行和停机时间。

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据悉,该公司的 3400B 型机器,每周工作时间为 168 个小时。其在 2018 年末仅运行了一周时间,但某几周的停机时间达到了 80~90% 。

2019 年中期(比如第 14 周),其出现了长达一天的计划正常运行 / 停机时间,后者占比 14~20% 。

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需要指出的是,英特尔尚未公开销售 EUV 工艺芯片,因此仍需经过校准、测试和开发的流程。该公司有望将 EUV 工艺引入先进的 7nm 处理器中,预计投产时间为 2021 年。

作为机器制造商,ASML 也希望促进其 NXE 机器的晶圆产能,从 2014 年的每小时 10 多片,提升到 2019 年的 170~175 片。

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最后介绍的是 EXE:5000 系列光刻机,其通过“High-NA”技术,为台积电的 3nm / Intel 5nm 制造工艺提供支撑。参数上从 0.33 NA 转移到了 0.55 NA,有助于改善越来越小的工艺制程。

至于 High-NA EXE 机器的速度是否超过 NXE 机器或与之相当,目前暂不得而知。ASML 介绍称,新机器有望在 2023 年投放市场,届时 EUV 将在前沿领域得到广泛应用。

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责任编辑:raymon725

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ASML在IEDM会议上展望EUV光刻工艺与新机器

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