成本激增，廠商無力承受

　　此前就有消息稱，ASML準(zhǔn)備在明年向客戶交付首臺(tái)High-NA EUV光刻機(jī)。臺(tái)積電表示將在2024年購買ASML的High-NA EUV光刻機(jī)，英特爾同樣也已下單，誰將拿到第一臺(tái)High-NA EUV光刻機(jī)還是個(gè)懸念。

　　但臺(tái)積電總裁魏哲家此前在其第三季度財(cái)報(bào)的法說會(huì)上宣布，將全年的資本支出下調(diào)至360億美元，主要原因在于臺(tái)積電將持續(xù)面臨半導(dǎo)體設(shè)備的交付挑戰(zhàn)。

　　據(jù)記者了解，全新一代High NA EUV光刻機(jī)的售價(jià)預(yù)計(jì)將會(huì)超過3億美元，是傳統(tǒng)EUV光刻機(jī)售價(jià)的三倍左右，再加上High-NA EUV光刻機(jī)對(duì)于光源的需求大幅提升，耗電量也將從1.5兆瓦提升到2兆瓦，讓臺(tái)積電等廠商倍感壓力。臺(tái)積電目前已經(jīng)安裝了超80臺(tái)EUV光刻機(jī)，此前就因不堪電費(fèi)的重負(fù)，已經(jīng)關(guān)閉了4臺(tái)EUV光刻機(jī)，還計(jì)劃將在2023年上調(diào)先進(jìn)工藝的代工價(jià)格，減輕財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)。

　　此外，對(duì)于High-NA技術(shù)之后的Hyper-NA技術(shù)，ASML的首席技術(shù)官M(fèi)artin van den Brink表示，因?yàn)榧夹g(shù)難度的大幅提升，導(dǎo)致Hyper-NA設(shè)備的制造和使用成本都高得驚人，且不一定能真正投入生產(chǎn)。因此，High-NA技術(shù)很可能將成為EUV光刻技術(shù)的終點(diǎn)。

　　北京半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長朱晶對(duì)此表示，未來更先進(jìn)的制程工藝很可能沒有大規(guī)模的增量市場作為支撐，像是手機(jī)，PC和數(shù)據(jù)中心等市場的增量規(guī)模，都難以支撐Hyper-NA EUV光刻機(jī)的巨量研發(fā)投入，也無法承擔(dān)能源的消耗量，除非元宇宙，區(qū)塊鏈這些新場景的滲透率快速提升，對(duì)先進(jìn)工藝的需求增量快速增加，不然，High-NA光刻技術(shù)很可能是EUV光刻的結(jié)局。

　　EUV之后還有什么?

　　種種跡象，讓越來越多的企業(yè)和大學(xué)都在想方設(shè)法繞道而行，目前已經(jīng)有多項(xiàng)技術(shù)脫穎而出。

　　例如，9月21日，美國原子級(jí)精密制造工具的納米技術(shù)公司Zyvex Labs發(fā)布公告，已推出世界上最高分辨率的光刻系統(tǒng)“ZyvexLitho1“，其基于STM掃描隧道顯微鏡，使用的是EBL電子束光刻方式，可以制造出0.7納米線寬的芯片，相當(dāng)于2個(gè)硅原子的寬度，是當(dāng)前制造精度最高的光刻系統(tǒng)。目前，Zyvex Labs已經(jīng)開始接受訂單，6個(gè)月內(nèi)就可出貨。

　　此外還有多電子束直寫光刻機(jī)(MEB)、定向自組裝技術(shù)(DSA)以及納米壓印技術(shù)(NIL)等技術(shù)。MEB被廣泛應(yīng)用于掩膜的制造，分辨率可達(dá)到2納米，未來將被用于在晶圓上直接刻畫圖形而不借助掩膜版。DSA則利用兩種聚合物材料的定向生長進(jìn)行加工，對(duì)于材料的控制要求高，生長缺陷大，目前還不能真正用于生產(chǎn)，但可兼顧分辨率極高的加工速度需求。

　　日本佳能從2017年就開始與鎧俠、大日本印刷公司等半導(dǎo)體企業(yè)合作研發(fā)NIL的量產(chǎn)技術(shù)。目前已成功掌握15納米量產(chǎn)技術(shù)，鎧俠已經(jīng)將NIL技術(shù)應(yīng)用到了15nm NAND閃存器上，正在進(jìn)行15納米以下技術(shù)研發(fā)，有望在2025年推出采用NIL技術(shù)的5nm芯片，耗電量可壓低至EUV生產(chǎn)方式的10%，設(shè)備投資也將降低至40%。

　　近日，佳能表示，將投資超500億日元(約合24.6億元人民幣)，在日本栃木縣宇都宮市新建半導(dǎo)體設(shè)備工廠，占地面積約7萬平方米，主要增產(chǎn)光刻設(shè)備，建成后預(yù)計(jì)產(chǎn)能將提高2倍。這也是佳能21年來首次擴(kuò)產(chǎn)半導(dǎo)體光刻機(jī)設(shè)備，今年的目標(biāo)是銷售180臺(tái)光刻設(shè)備，將比2021年增加約30%，可以看出佳能也在努力搶占光刻機(jī)的市場份額。

　　打破質(zhì)疑，ASML地位依舊穩(wěn)固

　　這不禁讓大眾對(duì)ASML的前景產(chǎn)生擔(dān)憂，但ASML此次公布的第三季度財(cái)報(bào)，可以說是打破了民眾的顧慮，ASML依舊深受廠商的追捧。ASML總裁兼首席執(zhí)行官Peter Wennink表示：“第三季度凈銷售額高于預(yù)期，89億歐元(約合630.6億元人民幣)的第三季度的預(yù)訂量中，其中38億歐元(約合269.2億元人民幣)是EUV光刻機(jī)，包括高數(shù)值孔徑系統(tǒng)。ASML預(yù)計(jì)第四季度凈銷售額在61億歐元(約431.4億元人民幣)至66億歐元(約466.7億元人民幣)之間。ASML預(yù)計(jì)研發(fā)成本約為8.8億歐元(約合62.3億元人民幣)，SG&A成本約為2.65億歐元(約合18.8億元人民幣)。2022年，預(yù)計(jì)全年收入為211億歐元(約合1495億元人民幣)，毛利率接近50%。“

　　對(duì)于新型光刻系統(tǒng)是否會(huì)威脅到EUV光刻的統(tǒng)治地位，賽迪顧問集成電路產(chǎn)業(yè)研究中心一級(jí)咨詢專家池憲念表示：“短期內(nèi)并不會(huì)“。因?yàn)檫@些新型設(shè)備的單個(gè)產(chǎn)品光刻的工作時(shí)間要在幾小時(shí)到十幾小時(shí)不等，工作效率方面還需進(jìn)一步提高，因此不會(huì)快速取代EUV光刻機(jī)。

　　作者：許子皓　　來源：中國電子報(bào)、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)