邏輯芯片尺寸持續擴大 推升半導體設備需求

邏輯芯片尺寸持續擴大 推升半導體設備需求

在2019年存儲器相關投資大幅下跌之後(hòu),市場預期2020年新存儲器容量投資將(jiāng)急劇增加。受邏輯半導體制造商之間的競争所推動,邏輯芯片尺寸持續擴大,新設備相關需求也推動了EUV光刻機的量産,爲半導體設備産業帶來更多的動能(néng)。

展望2020年,相對(duì)2019年的下跌,存儲器設備投資預期將(jiāng)會有所增加。考量到近期存儲器供需狀況的改善,除非相關投資能(néng)在今年第二季有所回升,否則2021年恐將(jiāng)面(miàn)臨存儲器供應嚴重短缺。因此,主要存儲器制造商預期將(jiāng)在今年下半年加大投資。

《Business Korea》報導,三星電子DRAM存儲器容量將(jiāng)以50k wpm的速度增長(cháng),而NAND則將(jiāng)以85k wpm的速度增長(cháng),SK海力士的DRAM的存儲器容量將(jiāng)以30k wpm的速度增長(cháng),從這(zhè)些數據來推斷,主要的存儲器設備制造商有可能(néng)在2020年創下有史以來最強勁的獲利。

另一方面(miàn),芯片尺寸的增加,以及EUV光刻技術引入DRAM制程中,也有利于半導體設備産業。在邏輯芯片制造商之間的競争推動下,邏輯芯片的尺寸持續擴大。基于固定容量,随着芯片尺寸的增加,芯片出貨量將(jiāng)會下跌,也將(jiāng)推動容量相關投資。2020年,英特爾(INTC-US)計劃投資170億美元,使産能(néng)年增25%。台積電也計劃進(jìn)行150億美元的投資,較2018年增加50%。

新創獨角獸公司Cerebras日前推出了全球最大的電腦芯片-晶圓級引擎(Wafer-Scale Engine,WSE),标志半導體産業的重要裡(lǐ)程碑,芯片尺寸的大幅度增加也將(jiāng)提高AI運算能(néng)力,WSE芯片是由台積電16納米制程打造的300mm晶圓切割而成(chéng)。

近期5納米邏輯芯片和1Z納米DRAM制程引入EUV設備也將(jiāng)使半導體設備産業受益。台積電如今正在引入4至5層EUV光罩層,用在包括5納米EUV光刻技術、孔洞陣列(hole arrays)等。

徐宏大使就阿斯麥光刻機問題回應

徐宏大使就阿斯麥光刻機問題回應

1月17日,荷蘭國(guó)家公共廣播電視台(NOS)就美國(guó)幹涉阿斯麥對(duì)華出口極紫外光刻機一事(shì)對(duì)徐宏大使進(jìn)行采訪,并于當晚黃金時段作爲新聞節目頭條進(jìn)行播報。報道(dào)還(hái)采訪了荷蘭首相呂特、經(jīng)貿大臣卡赫、美國(guó)駐荷大使及相關科技領域專家。

報道(dào)稱,中美大使最近先後(hòu)就阿斯麥向(xiàng)中國(guó)出口光刻機問題進(jìn)行了表态。阿斯麥技術适合大規模生産芯片,可以軍民兩(liǎng)用,因此這(zhè)類技術被列入出口管制清單,需要荷蘭政府簽發(fā)出口許可。美國(guó)大使表示不希望荷蘭政府簽發(fā)出口許可,而中國(guó)大使則認爲美國(guó)不應插手荷蘭和阿斯麥事(shì)務。荷蘭政府面(miàn)臨艱難抉擇。節目中,呂特表示,大使們可以自由讨論各種(zhǒng)議題,也可以同媒體讨論,所有這(zhè)些都(dōu)很有趣,但最後(hòu)是荷蘭自己做出決定。卡赫大臣也表示,政府會在安全、科技和知識保護等方面(miàn)作出周全考慮,也會考慮到投資等經(jīng)濟因素,這(zhè)將(jiāng)是一個非常困難的決定。

NOS在網站發(fā)布了對(duì)徐宏大使的專訪視頻。專訪文字實錄如下:

問:中國(guó)爲何要進(jìn)口阿斯麥的光刻機?

答:應該搞清楚的是,阿斯麥同中國(guó)公司的合作完全是公司之間的商業合作。雙方企業如果認爲有利可圖,就可以開(kāi)展合作。阿斯麥進(jìn)入中國(guó)市場已經(jīng)多年了,同中國(guó)客戶合作良好(hǎo)。我們歡迎阿斯麥的産品進(jìn)入中國(guó)市場。中國(guó)政府所關心的是如何保證企業間的合作能(néng)正常開(kāi)展,而不應該被政治化。我們反對(duì)任何將(jiāng)正常商業活動政治化的行爲。

問:您認爲現在是被政治化了嗎?

答:有可能(néng)。今早我看報紙,美國(guó)大使接受《金融日報》采訪時承認,美國(guó)政府在向(xiàng)荷蘭政府施加影響,阻止向(xiàng)中國(guó)出口光刻機。

問:對(duì)美國(guó)大使在采訪中的言論有何回應?

答:胡克斯特拉大使的言論盡管沒(méi)有出乎意料,但我對(duì)他那句“ASML技術不應屬于某些地方”的說法仍然感到荒謬。如果你比較我和胡克斯特拉大使的言論,誰在搞政治施壓,一目了然。美國(guó)大使在采訪中還(hái)提到了中國(guó)人權問題,我想強調的是,雖然我們的制度不同,但中國(guó)政府全心全意爲人民謀幸福,并得到廣大中國(guó)人民的衷心擁護。中國(guó)沒(méi)有在境外挑起(qǐ)一場戰争,沒(méi)有濫用長(cháng)臂管轄、實施單邊制裁,更沒(méi)有處處以自身利益優先來處理對(duì)外關系,幹涉他國(guó)内政。

問:所以美國(guó)比中國(guó)對(duì)荷蘭施加了更大的政治壓力?

答:我們不施加政治壓力,我們充分尊重荷蘭主權。

問:這(zhè)會不會對(duì)中荷關系造成(chéng)影響?

答:我們對(duì)在遵守國(guó)際法的基礎上發(fā)展兩(liǎng)國(guó)關系充滿信心。

問:如果荷蘭政府屈服于美國(guó),這(zhè)會對(duì)中荷關系帶來什麼(me)影響?

答:我不認爲荷蘭政府會這(zhè)麼(me)做。我已經(jīng)同荷蘭政府數位官員交流過(guò),他們都(dōu)表示荷蘭政府會秉持客觀标準和法治精神獨立作出決定。

問:您對(duì)荷蘭政府批準阿斯麥對(duì)中國(guó)出口光刻機有信心?

答:阿斯麥當然希望向(xiàng)中國(guó)出口産品,因爲中國(guó)是一個大市場。任何新技術都(dōu)需要市場支撐。但至于荷蘭政府是否會發(fā)放出口許可,這(zhè)是荷蘭政府的内政。我希望荷蘭政府能(néng)無視其他國(guó)家的政治壓力,依照法律作出決定。

問:如果荷蘭無法擺脫這(zhè)種(zhǒng)來自他國(guó)的壓力,中國(guó)是否也會向(xiàng)荷施壓?

答:中國(guó)不搞政治施壓,但是,如果荷蘭政府作出違背自身意願和利益的決定,肯定對(duì)每一方都(dōu)沒(méi)有好(hǎo)處,對(duì)國(guó)際貿易秩序也會帶來消極影響。

問:美國(guó)大使強調美國(guó)是出于安全或政治考慮,您認爲是不是也有經(jīng)濟因素在裡(lǐ)面(miàn),比如美國(guó)爲了阻止中國(guó)獲取相關高科技?

答:我不想評價美國(guó)的意圖到底是什麼(me),我隻想說中美前兩(liǎng)天剛剛簽署第一階段貿易協定。希望美方與中方一樣,秉持誠信原則,落實好(hǎo)這(zhè)一協議。

問:有分析認爲荷蘭目前正陷于中美紛争,您對(duì)此如何看?

答:中荷關系非常好(hǎo),我們希望在各領域開(kāi)展合作,我不認爲兩(liǎng)國(guó)合作會受到其他國(guó)家的影響。

問:美國(guó)大使在采訪中提到了向(xiàng)中國(guó)出口光刻機會帶來安全風險,您知道(dào)是什麼(me)風險嗎?

答:美國(guó)人一方面(miàn)強調安全風險,一方面(miàn)又拿不出任何證據,我不清楚他指的是什麼(me)風險。美國(guó)大使在采訪中隻是在強調中國(guó)和西方的意識形态和政治制度不同。如果他想利用這(zhè)種(zhǒng)不同將(jiāng)世界分割爲對(duì)立的兩(liǎng)個陣營,這(zhè)無疑會破壞國(guó)際社會的整體利益。

問:美國(guó)大使稱中國(guó)政府補貼國(guó)企,造成(chéng)不公平競争,您對(duì)此怎麼(me)看?

答:補貼是各國(guó)的普遍做法,美國(guó)政府也補貼自己的企業。關鍵是這(zhè)種(zhǒng)補貼應符合世貿組織規定。中國(guó)嚴格遵循世貿組織規則,在一些領域,我們不隻補貼中資企業,對(duì)在華營商的外資企業,隻要符合條件,我們同樣給予補貼。

問:您認爲美國(guó)幹涉荷蘭内政,荷蘭政府會如何反應?

答:我們反對(duì)其他國(guó)家幹涉中國(guó)内政。至于美國(guó)幹涉荷蘭内政時荷蘭如何反應,那是你們應該考慮的事(shì)情。

問:您認爲荷蘭政府會怎麼(me)做呢?

答:我對(duì)此不予置評。

英特爾公布技術路線圖:10年後(hòu)推1.4納米工藝

英特爾公布技術路線圖:10年後(hòu)推1.4納米工藝

12月11日消息,據外媒報道(dào),在今年的IEEE國(guó)際電子設備會議(IEDM)上,芯片巨頭英特爾發(fā)布了2019年到2029年未來十年制造工藝擴展路線圖,包括2029年推出1.4納米制造工藝。

2029年1.4納米工藝

英特爾預計其制造工藝節點技術將(jiāng)保持2年一飛躍的節奏,從2019年的10納米工藝開(kāi)始,到2021年轉向(xiàng)7納米EUV(極紫外光刻),然後(hòu)在2023年采用5納米,2025年3納米,2027年2納米,最終到2029年的1.4納米。這(zhè)是英特爾首次提到1.4納米工藝,相當于12個矽原子所占的位置,因此也證實了英特爾的發(fā)展方向(xiàng)。

或許值得注意的是,在今年的IEDM大會上,有些演講涉及的工藝尺寸爲0.3納米的技術,使用的是所謂的“2D自組裝”材料。盡管不是第一次聽說這(zhè)樣的工藝,但在矽芯片制造領域,卻是首次有人如此提及。顯然,英特爾(及其合作夥伴)需要克服的問題很多。

技術叠代和反向(xiàng)移植

在兩(liǎng)代工藝節點之間,英特爾將(jiāng)會引入+和++工藝叠代版本,以便從每個節點中提取盡可能(néng)多的優化性能(néng)。唯一的例外是10納米工藝,它已經(jīng)處于10+版本階段,所以我們將(jiāng)在2020年和2021年分别看到10++和10+++版本。英特爾相信,他們可以每年都(dōu)做到這(zhè)一點,但也要有重疊的團隊,以确保一個完整的工藝節點可以與另一個重疊。

英特爾路線圖的有趣之處還(hái)在于,它提到了“反向(xiàng)移植”(back porting)。這(zhè)是在芯片設計時就要考慮到的一種(zhǒng)工藝節點能(néng)力。盡管英特爾表示,他們正在將(jiāng)芯片設計從工藝節點技術中分離出來,但在某些時候,爲了開(kāi)始在矽中布局,工藝節點過(guò)程是鎖定的,特别是當它進(jìn)入掩碼創建時,因此在具體實施上并不容易。

不過(guò),路線圖中顯示,英特爾將(jiāng)允許存在這(zhè)樣一種(zhǒng)工作流程,即任何第一代7納米設計可以反向(xiàng)移植到10++版本上,任何第一代5納米設計可以反向(xiàng)移植到7++版本上,然後(hòu)是3納米反向(xiàng)移植到5++,2納米反向(xiàng)移植到3++上,依此類推。有人可能(néng)會說,這(zhè)個路線圖對(duì)日期的限定可能(néng)不是那麼(me)嚴格,我們已經(jīng)看到英特爾的10納米技術需要很長(cháng)時間才成(chéng)熟起(qǐ)來,因此,期望公司在兩(liǎng)年的時間裡(lǐ),在主要的工藝技術節點上以一年速度進(jìn)行更新的節奏前進(jìn),似乎顯得過(guò)于樂觀。

請注意,當涉及到英特爾時,這(zhè)并不是第一次提到“反向(xiàng)移植”硬件設計。由于英特爾10納米工藝技術目前處于延遲階段,有廣泛的傳聞稱,英特爾未來的某些CPU微體系結構設計,最終可能(néng)會使用非常成(chéng)功的14納米工藝。

研發(fā)努力

通常情況下,随着工藝節點的開(kāi)發(fā),需要有不同的團隊負責每個節點的工作。這(zhè)副路線圖說明,英特爾目前正在開(kāi)發(fā)其10++優化以及7納米系列工藝。其想法是,從設計角度來看,+版每一代更新都(dōu)可以輕松實現,因爲這(zhè)個數字代表了完整的節點優勢。

有趣的是,我們看到英特爾的7納米工藝基于10++版本開(kāi)發(fā),而英特爾認爲未來的5納米工藝也會基于7納米工藝的設計,3納米基于5納米設計。毫無疑問,每次+/++叠代的某些優化將(jiāng)在需要時被移植到未來的設計中。

在這(zhè)副路線圖中,我們看到英特爾的5納米工藝目前還(hái)處于定義階段。在這(zhè)次IEDM會議上,有很多關于5納米工藝的讨論,所以其中有些改進(jìn)(如制造、材料、一緻性等)最終將(jiāng)被應用于英特爾的5納米工藝中,這(zhè)取決于他們與哪些設計公司合作(曆史上是應用材料公司)。

除了5納米工藝開(kāi)發(fā),我們還(hái)可以看看英特爾的3納米、2納米以及1.4納米工藝藍圖,該公司目前正處于“尋路”模式中。展望未來,英特爾正在考慮新材料、新晶體管設計等。同樣值得指出的是,基于新的路線圖,英特爾顯然仍然相信摩爾定律。

先進(jìn)制程研發(fā)按計劃進(jìn)行!中芯國(guó)際周子學(xué):EUV出口問題解決

先進(jìn)制程研發(fā)按計劃進(jìn)行!中芯國(guó)際周子學(xué):EUV出口問題解決

日前,外媒曾經(jīng)報導,因爲受限于中美貿易摩擦的情勢,全球最大半導體光刻設備供應商ASML停止了對(duì)中芯國(guó)際的極紫外光刻設備(EUV)的出貨。此事(shì)不但造成(chéng)業界震撼,還(hái)導緻中芯國(guó)際的股價重挫。

但ASML随即發(fā)出聲明表示,公司并非停止出口設備給中芯國(guó)際,而是在等出口許可中。ASML還(hái)在聲明中指出,我們對(duì)客戶一視同仁,并在出口許可證到期前向(xiàng)荷蘭政府提出了申請。雖然EUV設備的最大買家是台積電和三星,但ASML卻也不會忽視未來會發(fā)展的中國(guó)市場。

中芯國(guó)際董事(shì)長(cháng)周子學(xué)也在日前指出,目前ASML的EUV出口許可問題已經(jīng)解決,但仍將(jiāng)嚴密觀察ASML是否將(jiāng)很快實際供應EUV設備。

根據韓國(guó)媒體《ETnews》的報導指出,中芯國(guó)際董事(shì)長(cháng)周子學(xué)在訪問韓國(guó)的過(guò)程中表示,中芯國(guó)際目前正在進(jìn)行EUV設備進(jìn)口的文書作業,對(duì)于進(jìn)口EUV設備的許可問題現在已經(jīng)解決,這(zhè)也使得先進(jìn)制程的研發(fā)也依照計劃進(jìn)行中。

周子學(xué)強調,該情況顯示在目前的情況下,中芯國(guó)際發(fā)展先進(jìn)制程的計劃并沒(méi)有受到任何的影響。此外,中芯國(guó)際稱,其進(jìn)口ASML的EUV設備就是用在7納米制程的研發(fā)上,已縮小與領先廠商間的差距。

EUV市場供不應求,ASML或取代應材登全球半導體設備龍頭

EUV市場供不應求,ASML或取代應材登全球半導體設備龍頭

根據外媒報導,已經(jīng)多年蟬聯全球半導體設備龍頭的美商應材公司(Applied Materials),2019年可能(néng)將(jiāng)其龍頭寶座,讓給以生産半導體制造過(guò)程中不可或缺曝光機的荷蘭ASML,原因是受惠即紫外光刻設備(EUV)的市場需求大增,進(jìn)一步拉擡了ASML的市占率表現。

根據報導,市場研究調查單位表示,過(guò)去3年來,應材公司一直在晶圓制造前段(WFE)設備市場失去市場占有率,而ASML卻將(jiāng)憑藉其價格高昂的EUV光刻設備的大量出貨,拉擡市占率,并進(jìn)一步取代應材公司成(chéng)爲全球最大的半導體設備公司。

調查資料顯示,應材公司在2018年的半導體設備市場占有率爲19.2%,雖然在2019年小幅成(chéng)長(cháng)到了19.4%,但仍低于2015年的23%。反觀ASML的市場占有率,則有望從2018年的18%,成(chéng)長(cháng)到了21.6%。調查研究單位還(hái)表示,到2020年,整個WFE市場預期將(jiāng)有5%的小幅成(chéng)長(cháng),再加上半導體制造商原先規劃的資本支出,ASML的市場占有率有望進(jìn)一步提高到22.8%,而應用材料將(jiāng)保持其19.3%的市占率。

根據财報顯示,ASML在2019年第3季營收爲30億歐元,淨收入爲6.27億歐元。其中,除了一共完成(chéng)7台EUV系統出貨,其中3台是NXE:3400C之外,該季還(hái)接到23台EUV系統訂單,創下ASML單季最高訂單金額紀錄。

至于,應材在最新一季的财報透露,營收達到37.5億美元,低于2018年同期的40.1億美元,優于市場預期的36.8億美元。淨利爲6.98億美元,以非美國(guó)通用會計準則(non-GAAP)計算,淨利爲7.44億美元,較2018年同期的8.37億美元低。

ASML、中芯國(guó)際雙雙“表态”:EUV光刻機出貨正常

ASML、中芯國(guó)際雙雙“表态”:EUV光刻機出貨正常

去年4月,中芯國(guó)際向(xiàng)荷蘭ASML公司訂購了一台EUV光刻機,用于研究7nm及以下的先進(jìn)工藝。花費超過(guò)1.2億歐元(約10億人民币),預計今年底交貨,2020年正式安裝。來自日經(jīng)新聞消息稱,因爲受到美國(guó)政府關切,ASML將(jiāng)延後(hòu)對(duì)中國(guó)晶圓代工企業中芯國(guó)際出貨。

對(duì)此ASML與中芯國(guó)際均對(duì)此表示否定。

11月7日下午,ASML向(xiàng)《科創闆日報》獨家回應稱,對(duì)于日經(jīng)新聞報道(dào)的關于交貨時程僅爲其媒體推測,ASML從未評論或确認,對(duì)其將(jiāng)推測直接定性爲事(shì)實作爲新聞标題并在文中闡述,表示抗議。

ASML相關負責人強調:“實際上在我們第三季度财報中,就已經(jīng)將(jiāng)相關情況進(jìn)行說明,根據瓦聖納協議(Wassenaar Arrangement),ASML出口EUV到中國(guó)需取得荷蘭政府的出口許可(export license)。該出口許可于今年到期,ASML已經(jīng)于到期前重新進(jìn)行申請,目前正在等待荷蘭政府核準。因此,關于“ASML決定延遲/終止出貨”的說法是錯誤的,ASML系遵循法規行事(shì),并一視同仁地服務我們全球客戶。”

對(duì)于何時能(néng)拿到許可證,ASML相關負責人表示,目前處于正常的流程狀态中,尚未掌握确切的時間。

中芯國(guó)際也進(jìn)行回應:“極紫外光(EUV)還(hái)在紙面(miàn)工作階段,未進(jìn)行相關活動。公司先進(jìn)工藝研發(fā)進(jìn)展順利。目前,研發(fā)與生産的連結一切正常,客戶與設備導入正常運作。”

ASML是全球EUV光刻機的唯一供應商,并且是全球市值最高的芯片設備制造商。ASML年收入約在 83 億歐元 (約 92 億美元) 左右。其中16%來自英特爾和美光等美國(guó)公司,19%來自中國(guó)。據了解,台積電、三星已于2019年導入量産最先端産品的EUV設備,且蘋果預計2020年下半開(kāi)賣的新型iPhone預估就會搭載采用該技術的CPU。

中芯國(guó)際是我國(guó)最大的半導體制造公司,今年14nm制程已經(jīng)實現量産,追平台聯電14nm制程工藝,如果未能(néng)準時拿到最先進(jìn)光刻機設備,或影響趕超台積電的日程表。

目前台積電台積電將(jiāng)包攬ASML今年的30台EUV光刻機中的18台,不過(guò)量産的7nm制程仍是基于DUV(深紫外)工藝,今年3月份才啓動7nm EUV的量産。而三星在去年就小規模投産了7nm EUV。

半導體業擁抱EUV技術 代工廠資本支出直線攀升

半導體業擁抱EUV技術 代工廠資本支出直線攀升

台積電、英特爾和三星爲打造體積更小、效能(néng)更強的處理器,紛紛導入極紫外光(EUV)技術,相關設備所費不赀,3家大廠資本支出直線攀升,ASML等設備廠則成(chéng)爲受益者。

華爾街日報報導,晶圓代工大廠以最新制程挑戰物理極限,需要EUV微影技術當幫手。與常用光源相比,采用EUV的系統能(néng)讓芯片電路更加微縮,但先進(jìn)晶圓廠建造成(chéng)本也跟着水漲船高,台積電兩(liǎng)年前宣布的新廠建造費用達200億美元。

關鍵在于EUV光刻器具價格高昂。ASML公布,第3季光售出7套EUV系統就進(jìn)帳7.43億歐元,等于每套系統要價超過(guò)1億歐元。這(zhè)還(hái)不含半導體制程控管與測試設備成(chéng)本。

台積電深耕晶圓代工先進(jìn)制程,10月表示強效版7納米制程導入EUV技術,今年第2季開(kāi)始量産,良率已相當接近7納米制程;6納米制程預計明年第1季試産,并于明年底前進(jìn)入量産。

與此同時,晶圓代工龍頭廠商資本支出大增成(chéng)爲趨勢。

台積電10月宣布今年資本支出達140億至150億美元,高于原先設定目标近40%。英特爾(Intel)随後(hòu)宣布加碼3%,今年資本支出目标達160億美元,創公司成(chéng)立以來新高,比兩(liǎng)年前高出36%。三星(Samsung)上周宣布,今年半導體事(shì)業資本支出約200億美元。

三星公布的金額略少于去年,但業界分析師預期,三星今年大幅減少投資存儲器生産,以便將(jiāng)更多資源投入次世代晶圓代工廠。

在EUV技術帶動下,半導體設備廠獲益良多。ASML第3季接獲23套EUV系統訂單,創單季訂單金額新高;半導體制程控管設備制造商科磊(KLA-Tencor)上周公布,會計年度第1季營收年增率達29%,并表示EUV投資是業績成(chéng)長(cháng)主要動能(néng)。

今年以來,ASML與科磊股價漲幅分别達76%、94%。報導指出,明年EUV需求預料更加旺盛,半導體設備廠前景一片光明。

劉德音證實 台積電5納米明年第一季量産

劉德音證實 台積電5納米明年第一季量産

台積電董事(shì)長(cháng)劉德音20日表示,台積電5納米正積極準備進(jìn)入量産。

台積電不僅7納米表現搶眼,更積極布局5納米,且進(jìn)展相當順利,此前就有消息指出將(jiāng)會提前試産。

盡管三星也動作頻頻大買設備,向(xiàng)ASML購買價值約27.5億美元的EUV設備,強化與台積電競争能(néng)力。但目前來看,台積電不僅以極紫外光7納米強化版制程量産應對(duì),甚至預計5納米強化版今年底即可小量量産。

台積電正以驚人的技術,準備在市場上築起(qǐ)令對(duì)手難以逾越的壁壘,今年第三季台積電全球市占仍然過(guò)半,且優勢可望繼續維持。

劉德音證實,如今7納米技術已成(chéng)熟發(fā)展到車用規模,5納米也即將(jiāng)在明年第一季正式量産,并且明年將(jiāng)急速擴張。

據媒體,台積電5納米制程試産結果,晶體管數將(jiāng)會是7納米的1.8倍,同一功耗下提升運算效能(néng)15%,繼續領先業界。所以此前就有消息傳出,即使5納米尚未量産但已有不少一線大廠預訂,而台積電連續上修資本支出,也是爲了擴張5納米産能(néng)。

目前最新消息指出,預計新增預算中將(jiāng)有25億美元用在5納米制程。

供應鏈方面(miàn)也有消息透露,台積電南科P3廠將(jiāng)加快建廠,并決定導入5納米強化版制程,規劃月産能(néng)近3萬片,總計5納米月産將(jiāng)能(néng)增加至8萬片,量産規模不斷上修。而P1及P2廠的7納米月産能(néng),也將(jiāng)增加至5.1萬片。業界認爲,台積電打算把籌碼押注在5納米身上,一口氣拉開(kāi)與競争對(duì)手的距離,并將(jiāng)優勢延續到3納米。

台積電7納米營收占比明年有望超越三成(chéng),而5納米將(jiāng)也會成(chéng)爲明年營收成(chéng)長(cháng)主力,但預期數字暫時不能(néng)對(duì)外公開(kāi)。不過(guò)台積預估明年5G手機占比將(jiāng)迅速達到15%左右,且如相機模組、RF、AP、電源管理、調制解調器等芯片,將(jiāng)都(dōu)會采用台積電的先進(jìn)制程。

值得注意的是,可編程邏輯元件(FPGA)也持續在向(xiàng)5納米制程靠攏,随着AI及高速運算等特殊應用持續熱絡,對(duì)于推升台積電5納米制程需求也有所助益。

7nm+EUV工藝大規模量産,EUV光刻機銷量有望走高

7nm+EUV工藝大規模量産,EUV光刻機銷量有望走高

台積電近日宣布,已經(jīng)開(kāi)始了7nm+ EUV工藝的大規模量産,這(zhè)是該公司乃至整個半導體産業首個商用EUV極紫外光刻技術的工藝。作爲EUV設備唯一提供商,市場預估荷蘭ASML公司籍此EUV設備年增長(cháng)率將(jiāng)超過(guò)66%。這(zhè)個目标是否能(néng)實現?EUV工藝在發(fā)展過(guò)程中面(miàn)臨哪些挑戰?産業化進(jìn)程中需要突破哪些瓶頸?

EUV設備讓摩爾定律再延伸三代工藝

光刻是集成(chéng)電路生産過(guò)程中最複雜、難度最大也是最爲關鍵的工藝,它對(duì)芯片的工藝制程起(qǐ)着決定性作用。193nm浸沒(méi)式光刻技術自2004年年底由台積電和IBM公司應用以來,從90nm節點一直延伸到10nm節點,經(jīng)曆了12年時間,是目前主流的光刻工藝。但是進(jìn)入7nm工藝後(hòu),它的制約也越來越明顯,因此EUV工藝堂而皇之走上舞台。

全球EUV光刻技術的研發(fā)始于20世紀80年代,經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展,EUV技術從原理到零部件再到原材料等已經(jīng)足夠成(chéng)熟,并且在現階段的産業應用中體現了較明顯優勢。

研究院王珺在接受《中國(guó)電子報》記者采訪時表示,極紫外光(EUV)短于深紫外光(DUV)的波長(cháng),這(zhè)讓EUV光刻技術的應用顯著提升了光刻機曝光分辨率,進(jìn)而帶動晶體管特征尺寸的縮減。制造企業在28nm及以下工藝的解決方案使用浸沒(méi)式和多重曝光技術。但是進(jìn)入7nm工藝,DUV的多重曝光次數增長(cháng)太多,讓制造成(chéng)本、難度、良率、交付期限均顯著惡化。在關鍵層應用EUV光刻技術,從而減少曝光次數,進(jìn)而帶來制造成(chéng)本與難度的降低,這(zhè)讓EUV光刻技術具備了足夠的生産價值。

“EUV光刻機在5nm及以下工藝具有不可替代性,在未來較長(cháng)時間内應用EUV技術都(dōu)將(jiāng)成(chéng)爲實現摩爾定律發(fā)展的重要方向(xiàng)。”王珺說。因此,從工藝技術和制造成(chéng)本綜合因素考量,EUV設備被普遍認爲是7nm以下工藝節點最佳選擇,它可以繼續往下延伸三代工藝,讓摩爾定律再至少延長(cháng)10年時間。

DRAM存儲器將(jiāng)帶動EUV光刻機增長(cháng)

在台積電、三星、英特爾繼續延續摩爾定律進(jìn)行工藝發(fā)展的帶動下,EUV光刻機的應用數量將(jiāng)持續提升。

王珺表示,從目前看,對(duì)EUV光刻技術具有明顯應用需求的芯片包括應用處理器、CPU、DRAM存儲器、基帶芯片。

半導體專家莫大康認爲,ASML公司EUV設備産量若要進(jìn)一步擴大,希望就落在存儲器廠商身上。他向(xiàng)《中國(guó)電子報》記者表示,目前看,EUV光刻機主要賣給三家公司:英特爾、三星和台積電,其中台積電訂得最多。他介紹說,存儲器主要分爲兩(liǎng)種(zhǒng):一種(zhǒng)是DRAM,另一種(zhǒng)是3D NAND。3D NAND目前的競争主要集中在層數上,雖然也需要工藝的先進(jìn)性,但需求不那麼(me)迫切。而DRAM存儲器則不同,一方面(miàn)其産量比較大,另一方面(miàn)若做到1Z(12~14nm)以下,就可能(néng)需要用到EUV光刻機了,屆時,存儲器廠商訂的EUV設備將(jiāng)有大的爆發(fā)。“但具體時間,還(hái)要看市場需求以及廠商導入情況。目前,ASML公司EUV設備一年的出貨量隻有40多台,遠遠未達到業界預期。”

EUV還(hái)需克服諸多挑戰

現階段EUV光刻技術已經(jīng)成(chéng)熟,且進(jìn)入産業化階段,但是在光刻機的光源效率、光刻膠的靈敏度等方面(miàn)依然存在較大的進(jìn)步空間。

有關人士指出,EUV光刻機除了價格昂貴之外(超過(guò)1億美元),最大的問題是電能(néng)消耗,電能(néng)利用率低,是傳統193nm光刻機的10倍,因爲極紫外光的波長(cháng)僅有 13.5nm,投射到晶圓表面(miàn)曝光的強度隻有光進(jìn)入EUV設備光路系統前的2%。在7nm成(chéng)本比較中,7nm的EUV生産效率在80片/小時的耗電成(chéng)本是14nm的傳統光刻生産效率在240片/小時耗電成(chéng)本的1倍,這(zhè)還(hái)不算設備購置成(chéng)本和掩膜版設計制造成(chéng)本比較。

莫大康認爲EUV工藝面(miàn)臨三大挑戰:首先是光源效率,即每小時刻多少片,按照工藝要求,要達到每小時250片,而現在EUV光源效率達不到這(zhè)個标準,因此還(hái)需進(jìn)一步提高,且技術難度相當大。其次是光刻膠,光刻膠的問題主要體現在:EUV光刻機和普通光刻機原理不同,普通光刻機采用投影進(jìn)行光刻,而EUV光刻機則利用反射光,要通過(guò)反光鏡,因此,光子和光刻膠的化學(xué)反應變得不可控,有時候會出差錯,這(zhè)也是迫切需要解決的難題。最後(hòu)是光刻機保護層的透光材料,随着光刻機精度越來越高,上面(miàn)需要一層保護層,現在的材料還(hái)不夠好(hǎo),透光率比較差。

在以上三個挑戰中,光源效率是最主要的。此外,EUV光刻工藝的良率也是阻礙其發(fā)展的“絆腳石”。目前,采用一般光刻機生産的良率在95%,EUV光刻機的良率則比它低不少,在70%~80%之間。莫大康表示,解決上述問題,關鍵是訂單數量,隻有訂單多了,廠商用的多了,才能(néng)吸引更多光源、材料等上下遊企業共同參與,完善EUV産業鏈的發(fā)展。

王珺表示,EUV技術的研發(fā)與應用難度極高,未來實現進(jìn)一步發(fā)展在全球範圍内將(jiāng)遵循競争優勢理論,各國(guó)和地區的供應商依靠自身優勢進(jìn)行國(guó)際化産業整合。

邏輯和存儲器芯片受青睐 第三季ASML接23台EUV系統訂單

邏輯和存儲器芯片受青睐 第三季ASML接23台EUV系統訂單

全球半導體微影技術領導廠商ASML 16日發(fā)布2019年第3季财報。根據财報顯示,ASML在2019年第3季銷售淨額(net sales)爲30億歐元,淨收入(net income)爲6.27億歐元,毛利率(gross margin)43.7%。

預估2019年第4季銷售淨額則將(jiāng)落在約39億歐元上下,較第3季成(chéng)長(cháng)30%,毛利率約爲48%到49%。

ASML總裁暨執行長(cháng)Peter Wennink表示,ASML在2019年第3季的銷售額和毛利率符合财測。而由于5G和人工智能(néng)等終端市場技術和應用需要使用到先進(jìn)制程芯片。因此,在年底之前,預期邏輯芯片客戶的需求將(jiāng)持續強勁。

至于,在EUV方面(miàn),ASML表示客戶有穩定的進(jìn)展。在2019年第3季中,除了一共完成(chéng)7台EUV系統出貨,其中3台是NXE:3400C之外,該季還(hái)接到23台EUV系統訂單,不僅創下ASML單季最高訂單金額紀錄,也證實邏輯和存儲器芯片客戶均積極將(jiāng)EUV系統導入芯片量産。

總結來說,ASML對(duì)于2019年的整體營收目标維持不變,2019年對(duì)于ASML來說仍是成(chéng)長(cháng)的一年。

展望2019年第4季營運狀況,ASML預估銷售淨額可達39億歐元,毛利率約48%到49%。研發(fā)費用約5億歐元,管理支出費用(SG&A)約1.35億歐元。