EUV光刻機開始“落幕”了
說到光刻機大家難免會想到三個廠商,荷蘭的ASML公司、尼康和佳能。而光刻機就是制造芯片的核心裝備。現如今光刻機領域的核心地位就是荷蘭的ASML,他與臺積電合作,共同突破了沉浸式DUV光刻機,也正因為此動作,才奠定了ASML在光刻機領域的核心地位。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/202212/442213.htm后續ASML又推出了更加高端的EUV光刻機,而且還是獨家壟斷生產。這就進一步使得ASML成為行業的巨頭。隨著科技的不斷發展,市場就要越來越追求高性能以及高要求,ASLM造成的長時間壟斷,導致其他同行沒有辦法發展。在他自身無法突破的前提下,他的路是越走越窄。
在全球范圍內,能生產出EUV光刻機的廠商只有ASML這一家,在其背后一直扶持他的當然少不了美國了。美國一直在芯片制造這方面一直是像“稱霸”的,EUV的研發也是由美國企業英特爾成立組織花費了6年的時間才研發出來的。
雖然光刻機最初的開始是在美國,但是美國制造的成本等等所花費實在是太高,老美已經負擔不起了。所以美方的光刻機就逐步退出舞臺。在美國退出之后,有能力參與EUV光刻技術研發的光刻機企業只有尼康和ASML兩家,他們兩家都想加入這個組織,為的是以后可以更好的發展拿到一手的技術,但是最后只允許了ASML的加入。
我們細細分析,為什么尼康不可以,我們知道尼康是日本的一個企業,資金也算是雄厚,想要完全被老美完全掌控,顯然不太現實。再加上日本的經濟實力也十分強大,老美也在擔心自己的這個技術最終能不能掌握在自己的手中,為自己服務。所以身為何來的ASML就加入進來,ASML就獨自享用了美方的EUV的技術,當然,美國之所以讓ASML加入進來,為的就是他跟美方簽訂了技術保護條款,以及在制造光刻機是55%的配件必須是從美方購買。所以美方不管是從科技制成品,還是零件都是雙贏的。這也就是為什么美方可以阻止EUV的出貨。
當然美方光有技術還是不行的,ASML為制造出EUV光刻機花費了17年的時間,總投資額也已經超過了60億歐元(約合450億人民幣)。有了技術有了資金也有了產品這就造就了ASML在光刻機領域的壟斷。近幾年來,EUV的產量不斷擴大,自從2018年的22臺到去年42臺,今年將超過50臺。如此的上升趨勢ASML真的可以說是自信滿滿,還將計劃到2025年實現出貨90臺EUV,他們一路高歌猛進,如今新一代的Hign-NA EUV即將上市。
從出貨量的不斷增多,再到產品的更新換代。ASML嘗到了EUV帶給他的紅利,但是ASML的首席技術官透露EUV即將走到盡頭,之后的技術可能根本實現不了。
不光是技術上面的問題,成本資金問題也在限制著他的發展,先不說及即將發售的Hign-NA EUV,就拿最初的EUV 來看,一臺EUV約1.2億美元一臺,制造一個3nm晶圓成本已經到達了2萬美金,而現如今,臺積電可以制造出2nm、1nm的晶圓,這個就需要EUV進一步的升級。而最新款的High-NA EUV的價格更高,將近4億美元,所以水漲船高,用它制造2nm、1nm晶圓的成本也會更高,這樣的成本實在是太高。隨著制程不斷縮小,能夠用得起的客戶也越來越少。我們都知道當前的芯片材料即將接近物理極限,在EUV 光刻機在1nm制程之后就很難再會有新的突破。所以就有很多能夠代替EUV光刻的技術開始不斷出現。
首先是來自光刻機的幾個另外的廠家,佳能當初雖然不能像ASML一樣將市場壟斷,但是他也在默默的發展,在他無法發展的這一個時機,他就他研發的NIL納米壓印技術公之于眾。這是佳能和鎧俠共同研發的為的就是代替EUV的納米壓印技術。
據日媒報道,早在2107年鎧俠工廠就開啟了納米壓印的試制設備測試運行,現如今已經能夠支持15nm制程,同樣他們也在不斷的發展壯大,預計在2025年就能夠推出一款與ASML一決高下的產品。
同樣在發源地的美國,研發出了EBL電子光刻技術。在十月份美企就提出全球最高分辨率光刻系統。我們要知道ASML最新的產品High-NA EUV,所能制造的晶圓也只能制造出的也是1nm,在1nm以下的制程還是比較難實現的。但是美國利用其研發的EBL電子光刻技術,制造出了0.768nm的芯片,雖然這個技術還有一定的缺陷,但是這足以給ASML敲響警鐘。
在這時先進封裝開始快速崛起,先進封裝較傳統封裝,提升了芯片產品的集成密度和互聯速度,降低了設計門檻,優化了功能搭配的靈活性。例如倒裝將芯片與襯底互聯,縮短了互聯長度,實現了芯片性能增強和散熱、可靠性的改善。對于光刻機的要求就不會很高,利用較低制程,能夠實現高制程芯片的性能,就比如說前段時間臺積電建立的3D Fabric聯盟中的2.5D/3D的封裝技術。
自打ASML用EUV壟斷市場的時候,去其他企業也在另尋出路。還有小芯片技術,由英特爾、三星、臺積電、高通這幾個巨頭成立的聯盟知道的小芯片標準,來打造小芯片生態。同時在今年的五月,我國中科院、工信部以及中國的多個芯片廠商共同商討制定,制定了中國的芯片規則,《小芯片接口總線技術要求》正式立項。
這些技術的發展推進的目的就是在繞開EUV,EUV的壟斷終將結束,各大外國媒體也紛紛報道,EUV光刻機逐步走向“落末”。只有這樣世界的芯片行業才會有更大的發展,技術才能不斷地突破。為此,ASML不愿意按照美方要求斷供DUV,因為DUV還是未來光刻機的主流需求!
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