台积电大规模购买EUV光刻机 以提高产能保持业界领先地位

2020年11月14日 15:39 次阅读 稿源:Expreview超能网 条评论

据TOMSHARDWARE报道,台积电表示其部署的极紫外光(EUV)光刻工具已占全球安装和运行总量的50%左右,这意味着其使用的EUV机器数量超过了业内其他任何一家公司。为了保持领先,台积电已经下单订购了至少13台ASML的Twinscan NXE EUV光刻机,将会在2021年全年交付,不过具体的交付和安装时间表尚不清楚。

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同时,明年台积电实际需求的数量可能是高达16到17台EUV光刻机。

目前,台积电使用ASML的Twinscan NXE EUV光刻机在其N7+以及N5节点上制造芯片,但在未来几个季度,该公司将增加N6(实际上将在2020年第四季度或2021年第一季度进入HVM)以及同样具有EUV层的N5P工艺。台积电对EUV工具的需求正在增加是因为其技术越来越复杂,更多地方需要使用极紫外光刻工具处理。台积电的N7+使用EUV来处理最多4层,以减少制造高度复杂的电路时多图案技术的使用。

根据ASML的官方数据,2018年至2019年,每月产能约4.5万片晶圆(WSPM),一个EUV层需要一台Twinscan NXE光刻机。随着工具生产效率的提高,WSPM的数量也在增长。如果要为一个准备使用N3或更先进节点制造工艺的GigaFab(产能高于每月10万片)配备设备,台积电在该晶圆厂至少需要40台EUV光刻设备。

ASML最新推出的Twinscan NXE:3400B和NXE:3400C光刻系统价格相当昂贵。早在10月份,ASML就透露,其订单中的4套EUV系统价值5.95亿欧元(约合7.03亿美元),因此单台设备的成本可能高达1.4875亿欧元(1.7575亿美元)。也就是说,13套EUV设备可能要花费台积电高达22.84亿美元。

但在EUV工具方面,钱并不是唯一的考虑因素。ASML是唯一生产和安装EUV光刻机的公司,它的生产和安装能力相对有限。在对其生产工艺进行调整后,该公司认为可以将单台机器的周期缩减到20周,这样一来,每年的产能将达到45到50套系统。

今年的前三季度,ASML已经出货了23台EUV光刻机,预计全年销售量比2020年原计划的35台少一点。截至目前,ASML已累计出货83台商用EUV光刻机(其中包括2015年第一季度至2020年第三季度销售的NXE:3350B、NXE:3400B和NXE:3400C)。如果台积电官方关于拥有全球已安装和运行Twinscan NXE光刻机中约50%这个说法是正确的,那么目前可能已经拥有30至40台EUV光刻机。

台积电当然不是唯一采购大量EUV光刻机的半导体制造商。三星目前只使用EUV工艺来生产其7LPP和5LPE SoC以及一些DRAM,但随着三星晶圆厂扩大EUVL工艺在生产上的应用,三星半导体也提高了基于EUV工艺的DRAM的生产,最终将不可避免地采购更多的Twinscan NXE光刻机。预计英特尔也将在2022年开始使用其7nm节点生产芯片时,将开始部署EUVL设备,很可能在未来几年成为EUVL设备的主要采用者之一。

未来几年全球对EUV光刻机的需求只会增加,但从目前的情况来看,在未来一段时间内,台积电仍将是这些光刻设备的主要采购者,三星和英特尔将紧随其后。

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