在今年的 IEDM 會(huì)議上，芯片行業(yè)展望了未來(lái)十年的工藝制程。作為其中最重要的一環(huán)，顯然離不開(kāi)對(duì) ASML 極紫外（EUV）光刻技術(shù)的討論。這項(xiàng)技術(shù)的早期采用，可追溯到 2013 年。但直到 2017 年，產(chǎn)能才突破了 100 萬(wàn)片 300mm 晶圓。2018 年的時(shí)候，產(chǎn)能增加了 90 萬(wàn)片。2019 年，華為麒麟 990 5G / 高通即將推出的驍龍 700 系列 / 以及三星自家的 EUV 芯片，又增加了 250 萬(wàn)片晶圓。
自 2016 年以來(lái)，復(fù)合年增長(zhǎng)率已達(dá)到 95％（題圖 via AnandTech）
此外，ASML 的 NXE：3400B 步進(jìn)掃描機(jī)已成為大多數(shù) EUV 產(chǎn)品的核心。如上圖所示，到 2019 年第二季度，安裝量已達(dá) 38 臺(tái)。B 版本已被 NXE：3400C 版本取代，峰值狀況下可每小時(shí)加工 175 個(gè)晶圓。
NXE：3400C 機(jī)型的優(yōu)勢(shì)之一，就是采用了模塊化的設(shè)計(jì)。當(dāng)出現(xiàn)鏡面缺陷的時(shí)候，只需 8~10 個(gè)小時(shí)來(lái)更換，而不是讓整機(jī)停擺 48 小時(shí)。
作為 EUV 機(jī)器正常運(yùn)行時(shí)間的另一個(gè)重要指標(biāo)，每周要耽擱 2~3 天的維修等待時(shí)間，顯然是無(wú)法彌補(bǔ)每小時(shí) 175 片晶圓加工速度的損失的。
在之前的光刻會(huì)議上，芯片巨頭英特爾就展示過(guò)一張幻燈片，以深入了解其極紫外光刻機(jī)的正常運(yùn)行和停機(jī)時(shí)間。
據(jù)悉，該公司的 3400B 型機(jī)器，每周工作時(shí)間為 168 個(gè)小時(shí)。其在 2018 年末僅運(yùn)行了一周時(shí)間，但某幾周的停機(jī)時(shí)間達(dá)到了 80~90% 。
2019 年中期（比如第 14 周），其出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)一天的計(jì)劃正常運(yùn)行 / 停機(jī)時(shí)間，后者占比 14~20% 。
需要指出的是，英特爾尚未公開(kāi)銷售 EUV 工藝芯片，因此仍需經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)、測(cè)試和開(kāi)發(fā)的流程。該公司有望將 EUV 工藝引入先進(jìn)的 7nm 處理器中，預(yù)計(jì)投產(chǎn)時(shí)間為 2021 年。
作為機(jī)器制造商，ASML 也希望促進(jìn)其 NXE 機(jī)器的晶圓產(chǎn)能，從 2014 年的每小時(shí) 10 多片，提升到 2019 年的 170~175 片。
最后介紹的是 EXE：5000 系列光刻機(jī)，其通過(guò)“High-NA”技術(shù)，為臺(tái)積電的 3nm / Intel5nm 制造工藝提供支撐。參數(shù)上從 0.33 NA 轉(zhuǎn)移到了 0.55 NA，有助于改善越來(lái)越小的工藝制程。
至于 High-NA EXE 機(jī)器的速度是否超過(guò) NXE 機(jī)器或與之相當(dāng)，目前暫不得而知。ASML 介紹稱，新機(jī)器有望在 2023 年投放市場(chǎng)，屆時(shí) EUV 將在前沿領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
