《電子技術(shù)應(yīng)用》
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芯片制造技術(shù)的變革,或?qū)е翧SML的光刻機(jī)被拋棄

2022-04-15
來源:柏銘007
關(guān)鍵詞: 芯片 ASML 光刻機(jī)

由于眾所周知的原因,近期北方某國也無法再獲得光刻機(jī)供應(yīng),芯片進(jìn)口也面臨阻礙,因此該國已計劃研發(fā)全新的芯片制造技術(shù),無獨(dú)有偶日本企業(yè)其實(shí)早在去年就已研發(fā)不需光刻機(jī)的芯片制造技術(shù),隨著芯片制造技術(shù)的變革,或許ASML的光刻機(jī)是時候被拋棄了。

據(jù)悉北方某國計劃以X射線進(jìn)行光刻,它早就在研究無掩模X射線光刻機(jī),此舉具有一定的可行性,因?yàn)樗牟ㄩL比ASML所采用極紫外線還要短,X射線波長基于0.01nm至10nm之間,而EUV極紫外線波長長度為13.5nm,X射線光刻機(jī)無需光掩模就可以直接光刻,此舉可以大幅降低芯片制造成本,同時在精準(zhǔn)度方面也更高。

與北方某國不同,日本研發(fā)無需ASML光刻機(jī)的芯片制造技術(shù),則是因?yàn)镋UV光刻機(jī)的成本太高了,一臺EUV光刻機(jī)的售價高達(dá)1.5億美元,而下一代更精準(zhǔn)的EUV光刻機(jī)售價可望進(jìn)一步提高到3億美元,昂貴的EUV光刻機(jī)讓日本企業(yè)難以接受,它們因此而在數(shù)年前就開始研發(fā)無需ASML光刻機(jī)的芯片制造技術(shù)。

日本的存儲大廠鎧俠Kioxia(東芝)早在數(shù)年前就已與日本半導(dǎo)體廠商大日本印刷株式會社(DNP)研發(fā)新的光刻技術(shù),在2020年成功研發(fā)出納米壓印微影(NIL)技術(shù),并已應(yīng)用于Kioxia公司的NAND flash芯片生產(chǎn)中,它們預(yù)計該技術(shù)可以應(yīng)用于5nm工藝,打破當(dāng)下DUV光刻機(jī)只可以應(yīng)用于最高7nm工藝的限制,而且成本更低。

中國則延續(xù)了當(dāng)下的芯片制造技術(shù)方向,據(jù)悉中芯國際即將以DUV光刻機(jī)生產(chǎn)7nm工藝,這個技術(shù)其實(shí)已由臺積電實(shí)現(xiàn),此前臺積電的第一代7nm工藝就是以DUV光刻機(jī)生產(chǎn)的,后來再升級至7nmEUV,7nm工藝將足以滿足中國多數(shù)芯片的需求。

除了以DUV光刻機(jī)生產(chǎn)7nm工藝之外,中國芯片企業(yè)華為海思還研發(fā)了芯片堆疊技術(shù),該技術(shù)此前曾遭受一些質(zhì)疑,不過隨著臺積電推出的3D WOW技術(shù)大幅提升了7nm工藝芯片的性能,性能提升幅度達(dá)到40%,超過5nm工藝的性能提升幅度;蘋果也通過特殊的聯(lián)結(jié)方式將兩顆M1芯片連接在一起而取得了性能倍增,都證明了芯片堆疊技術(shù)的可行性。

如此中芯國際的7nm工藝輔以芯片堆疊技術(shù),業(yè)界預(yù)期此舉可以將性能提升至接近5nm更進(jìn)一步滿足國內(nèi)芯片行業(yè)的要求,而且此舉也有助于降低成本。

上述這些技術(shù)發(fā)展都說明了ASML的EUV光刻機(jī)將不會成為推進(jìn)至7nm工藝以下的必然選項(xiàng),芯片制造行業(yè)完全可以通過研發(fā)其他技術(shù)繞過EUV光刻機(jī)的限制,提升芯片的性能,甚至生產(chǎn)芯片的成本比EUV光刻機(jī)更低。

不僅如此,全球芯片供應(yīng)緊張的狀況似乎已有緩解的跡象,手機(jī)芯片行業(yè)已出現(xiàn)過剩,射頻芯片庫存達(dá)到了較高的水平,導(dǎo)致手機(jī)企業(yè)不再搶購芯片。這是因?yàn)槭謾C(jī)行業(yè)的出貨量其實(shí)已低于歷史最高水平,汽車、電視的出貨量也有所下降,2021年出貨量增長幅度較大的PC也在今年一季度顯著下滑,這都可能導(dǎo)致芯片產(chǎn)能過剩,芯片產(chǎn)能出現(xiàn)過剩的話,當(dāng)前全球搶購光刻機(jī)的現(xiàn)象也就會緩解,甚至光刻機(jī)可能因此過剩。

可以說屬于ASML的高光時刻似乎正在過去,面對芯片技術(shù)的變革,以及芯片供應(yīng)的變化,ASML賺得盆滿缽滿的時代可能一去不復(fù)返了,那時候ASML會不會改變當(dāng)前銷售的諸多阻礙,而轉(zhuǎn)變態(tài)度希望客戶采購它的光刻機(jī)呢?




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