前言：

芯片的重要性不斷凸顯，在美國干預(yù)全球芯片供應(yīng)之后，目前全球正面臨著芯片短缺的問題。

在這一背景下，全球芯片生產(chǎn)商正尋求擴(kuò)大產(chǎn)能，以滿足全球芯片需求。光刻機(jī)似乎很可能成為芯片生產(chǎn)商們的全新賽道。

作者 ｜ 方文

提前搶設(shè)備，SK海力士與ASML簽43億合同

2月24日，全球存儲芯片巨頭SK海力士與全球最大的光刻機(jī)生產(chǎn)商ASML簽署了一份為期5年、價值4．8萬億韓元（約合43．4億美元／280億元人民幣）的采購合同。

從之前一臺EUV光刻機(jī)均價1億歐元的數(shù)據(jù)來看，SK海力士這次購買的EUV光刻機(jī)大約是35臺左右；而去年全年ASML的EUV光刻機(jī)的銷量也不過31臺。

以ASML公司的產(chǎn)能來看，光是滿足SK海力士的需求就非常困難，這意味著在接下來的5年之內(nèi)，其他公司都很難從ASML公司手中買到高端光刻機(jī)。

SK海力士此舉是為了確保該公司有足夠的EUV光刻機(jī)可用于芯片制造，這筆交易是為了實(shí)現(xiàn)該公司下一代工藝芯片量產(chǎn)的目標(biāo)，主要是用于新一代內(nèi)存顆粒。

內(nèi)存跟CPU邏輯工藝一樣面臨著需要微縮的問題，EUV光刻機(jī)可以減少多重曝光工藝，提供工藝精度，從而可以減少生產(chǎn)時間、降低成本，并提高性能。

EUV光刻機(jī)對于7nm及以下的工藝節(jié)點(diǎn)非常重要。因此，芯片生產(chǎn)商們要想增加產(chǎn)能、推動芯片工藝升級，恐怕都離不開EUV光刻機(jī)。

而SK海力士此時拿下ASML為期5年的合同，無疑有助于在芯片市場的爭奪中搶占先機(jī)。

提前搶生產(chǎn)，將導(dǎo)入光刻機(jī)生產(chǎn)線

2021年2月1日，SK海力士位于韓國首爾南部利川市的M16新廠已經(jīng)正式完工，SK海力士將首次使用EUV光刻機(jī)生產(chǎn)存儲器。

SK海力士M16工廠斥資316億美元，是目前SK海力士旗下最大的工廠，也安裝完成首條EUV生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)將自2021下半年開始正式量產(chǎn)第4代10納米級DRAM存儲器。

SK海力士最終目標(biāo)是使芯片制造工廠全自動化運(yùn)營，也就是達(dá)到L5級別，使生產(chǎn)制造的每一分鐘都實(shí)現(xiàn)自動化和智能化。

除了SK海力士，三星導(dǎo)入新世代制程之后隨即導(dǎo)入EUV設(shè)備使用，為全球3大DRAM供應(yīng)商中最早導(dǎo)入EUV光刻設(shè)備者。

三星近日發(fā)布的LPDDR5 16Gb DRAM就是采用EUV技術(shù)生產(chǎn)，頻寬6400MHz，較LPDDR5 12Gb DRAM速度快16％。

EUV“限量”發(fā)售，光刻機(jī)產(chǎn)能極度有限

光刻機(jī)是目前世界上最復(fù)雜的精密設(shè)備之一，芯片制造的核心設(shè)備之一，除了可以用來生產(chǎn)芯片，還有用于封裝的光刻機(jī)、LED制造領(lǐng)域的投影光刻機(jī)。

荷蘭ASML作為全球唯一能生產(chǎn)EUV光刻機(jī)的公司，去年共銷售26臺EUV光刻機(jī)，用于臺積電、三星的7nm和5nm工藝制造。

預(yù)計(jì)2021年ASML的EUV設(shè)備出貨量從40臺起跳，晶圓代工龍頭臺積電包下至少15臺、上看20臺，穩(wěn)居最大客戶位置。

因ASML的EUV產(chǎn)能有限，無法買到足夠機(jī)臺，三星電子副會長李在镕去年10月出訪歐洲，拜會ASML執(zhí)行長PeterWennink等人，企圖爭取買到足夠EUV光刻機(jī)，甚至提前取得產(chǎn)品的消息，可見市場對EUV光刻機(jī)需求孔急。

ASML公司前兩天發(fā)布了財(cái)報(bào)，全年凈銷售額140億歐元，EUV光刻機(jī)出貨31臺，帶來了45億歐元的營收，單價差不多11．4億歐元了。

雖然業(yè)績增長很亮眼，但是ASML也有隱憂，實(shí)際上EUV光刻機(jī)的出貨不及預(yù)期的35臺，而且他們還宣布了下一代高NA的EUV光刻機(jī)要到2025－2026年之間才能規(guī)模應(yīng)用，意味著要延期了。

著眼于3nm以下，ASML研發(fā)沒停下

ASML下一代EUV光刻機(jī)最早是2022年開始出樣，大規(guī)模量產(chǎn)是2024－2025年間。

目前的EUV光刻機(jī)可以用于制造7nm到3nm工藝的芯片，下代EUV光刻機(jī)則是針對3nm以下的節(jié)點(diǎn)，2nm甚至未來的1nm工藝都要用到NA0．55的EUV光刻機(jī)。

如今最新的量產(chǎn)芯片制程工藝已經(jīng)來到了5nm，更加先進(jìn)的3nm、2nm等也在馬不停蹄地研發(fā)中。

ASML的光刻機(jī)設(shè)備處于技術(shù)的天花板，半導(dǎo)體精準(zhǔn)度已經(jīng)向3nm邁進(jìn)，而這幾乎已經(jīng)逼近極值，摩爾定律即將走到盡頭。

對于芯片制程，其最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)就是光刻機(jī)。而全球最大的光刻機(jī)制造商ASML如今已經(jīng)基本完成了1nm光刻機(jī)的設(shè)計(jì)工作。

在近期的ITF論壇上，與ASML合作研發(fā)光刻機(jī)的比利時半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)IMEC公布了3nm及以下制程的在微縮層面技術(shù)細(xì)節(jié)。

結(jié)尾

未來高端光刻機(jī)可能會成為芯片巨頭們的新戰(zhàn)場，他們將會竭盡全力去搶購高端光刻機(jī)，這會導(dǎo)致高端光刻機(jī)的價格大幅提升。

不過，隨著時間的推進(jìn)，EUV光刻機(jī)的技術(shù)難關(guān)總會被攻克，未來ASML公司一家獨(dú)大的局面將會被改寫。