顶点商城2022年1月20日消息,最近,国际EUV光刻机巨头阿斯麦(ASML)公布2022年第一季度的财报预测,预计第一季度将实现营收33-35亿欧元,预计2022年全年的营收将在2021年的基础上增加20%左右。
根据相关数据统计,从2020年的第三季度到2021年的第二季度,ASML在这四个季度内,一共向市场供应了四十台EUV光刻机,出货量环比增加了66%(具体数据为24台)。
从具体的市场需求来看,用于生产逻辑芯片的5nm-7nm晶圆,4.5万片的月产能就需要一台EUV光刻机来绘制EUV层。月产能10万片的16nm以下动态随机存取存储器(DRAM),一层就平均需要1.5到2台EUV光刻机设备。全球最大的存储芯片供应商---三星,正计划将14nm DDR5 DRAM芯片的EUV应用层数从一层增加到五层。韩国的另一家存储芯片供应大厂---SK海力士也准备增加EUV应用层数。这些因素都将直接拉升EUV光刻机的需求。
ASML的EUV光刻机在市场上一直都是奇货可居的存在。自从2018年,三星首次引入了7nm工艺的EUV光刻机之后,台积电和SK海力士也相继加入了购买EUV光刻机的竞争。随后,美光和英特尔也在计划引进EUV光刻机,EUV光刻机的市场规模也一路高歌猛进。
为了应对市场需求的增加,ASML计划将2022年EUV光刻机的产量增加到55台,2023年增加到60台。按照这个产量计划,从2021年到2023年,将会共有250台左右的EUV光刻机投放到市场上,这个数量已经超过了迄今为止市面上存在的EUV光刻机数量总和。
虽然ASML在不断地增加EUV光刻机的出货量,但是对于市场的需求来说,还远远不够。随着SK海力士和美光加入引进EUV光刻机的队伍,竞争已经越来越激烈,尤其是台积电、三星和英特尔这三家。
英特尔
英特尔在去年宣布重返晶圆代工市场,七月份就推出了先进制程技术蓝图。根据蓝图规划,英特尔将会在未来四年内推出5个新世代芯片制程技术,同时将以前的10 nm Enhanced SuperFin更名为Intel 7、7nm正名为Intel 4,等等。按照规划,到2025年英特尔就能达到2nm制程工艺水平,达到赶超台积电的目的。
想要实现这些蓝图,第一步就是要争夺最先进的EUV光刻机。英特尔在本周宣布,已经早于台积电和三星完成了高NA EUV光刻机---TWINSCAN EXE:5200的引进。TWINSCAN EXE:5200目前还在研发阶段,单台设备的价格就高达三亿美元。
根据ASML披露的研发进度,TWINSCAN EXE:5200有望在2024年年底进行首批交付,并进行验证测试,最快将在2025年投入到晶圆生产中。根据介绍,TWINSCAN EXE:5200每小时的晶圆吞吐量超过了220片。
作为美国企业,英特尔一直能最先获得ASML最先进的光刻机,四年前就是如此。当时,英特尔最先获得ASML第一代0.55NA光刻机EXE:5000。和上一代光刻机相比,0.55NA的分辨率从13nm提高到了8nm,能够更快更好的曝光更加复杂和精细的集成电路图案。根据英特尔公布的先进制程技术蓝图,EXE:5000将用于3nm制程,EXE:5200则可能会用于未来的20A或者18A制程。
三星
根据其他渠道掌握的消息,三星也在紧急抢购高NA EUV光刻机,甚至ASML的高NA EUV光刻机不需要经过出厂测试,可以装配完成之后,直接送到三星工厂来进行测试。这种交货方式尚属业界首次。
三星表示,其首颗3nm制程GAA工艺芯片相比5nm制程,芯片面积减小了35%,在功耗相同的情况下,性能可以提升30%;在性能相同的情况下,功耗可以降低50%。三星还表示,3nm制程的良率正在稳步提升,已经快要赶上4nm制程了。三星预计在今年推出第一代3nm 3GAE技术,2023年改良推出全新的3nm 3GAP技术,到2025年就可以投产2nm 2GAP制程芯片。为了匹配这些先进工艺的革新,三星必定会需要更多的、最新的EUV光刻机。
根据公开数据统计,截止到2020年,台积电一共采购了差不多40台EUV光刻机,而三星只有18台左右,还不到台积电的一半。2022年,三星预计会购买差不多18台EUV光刻机,EUV光刻机的总数将达到台积电的60%。
台积电
前几天,台积电透露其高达440亿美元的资本支出,将主要用于2nm等先进制程工艺。这表示台积电已经在2nm制程工艺方面有了较大的突破,必将更加迫切地要得到高NA的EUV光刻机,以进行2nm制程后续研发和试产。据台积电供应链透露的消息,台积电将会在今年第四季度成立2nm制程试产研发小组。
台积电在其年报信息上表示,3nm最新EUV光刻机技术表现出了非常好的光学性能,且能够达到预期的良率,减少曝光机光罩缺陷及制程堆栈误差,同时还能降低整体成本。2nm及更先进制程EUV光刻机将着重于改善极紫外光技术的质量与成本。
这表明台积电与ASML正在进行非常紧密的合作。通过与ASML进行合作,不光能够保证获得最大数量的EUV光刻机支持,还能保证台积电相关设备的技术开发更加领先。这一点是三星和英特尔无法赶超台积电的巨大优势。