阿斯麦|ASML工厂探秘:3亿美元一台的EUV光刻机首次亮相( 五 )


阿斯麦|ASML工厂探秘:3亿美元一台的EUV光刻机首次亮相
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△喷射“锡滴”的喷嘴
四、庞大的供应链体系与共生关系
ASML公布资料显示,一部EUV光刻机的长度超过10米、高度达2层楼的EUV,每台有超过10万个零件,加上3000条线缆、4万个螺栓及2公里长的软管等零组件,最大重量达180吨 。
其中的7大模块,每个模块则是由ASML全球六个生产基地之一制造(涵盖了全球60个工厂),然后运送到荷兰Veldhoven进行测试总装,然后再将其拆开装运,需要20辆卡车或3架满载的波音747飞机 。
需要指出的是,ASML的EUV光刻机的10万多个零件,涉及到来自超过40多个国家的5000多家供应商 。机器内部结构和零部件极为复杂,对误差和稳定性的要求极高,并且这些零件几乎都是定制的,90%零件都采用的是世界上最先进技术,85%的零部件是和供应链共同研发,甚至一些接口都要工程师用高精度机械进行打磨,尺寸调整次数更可能高达百万次以上 。
虽然在DUV光刻机领域,除了ASML之外,还有尼康和佳能这两家供应商可以选择,但是在EUV光刻机领域,ASML一直是唯一的选择 。
有专家表示,任何其他公司都可能需要几十年的时间才能迎头赶上,这不仅是因为ASML的专有技术,还因为它与近800家供应商达成了复杂的、往往是独家的交易 。
“我们对客户来说是独一无二的,就像我们的一些供应商对我们来说是独一无二的一样 。有些人说,那些几乎共生的关系比结婚更糟糕,因为你不能离婚 。”温宁克说到 。
自2020年四季度以来,全球爆发了全面的“缺芯”危机,促使众多的晶圆制造商开始积极的扩产以提升产能,而这些厂商大都需要采购ASML的光刻机 。为此ASML也在努力的提升产能,但是ASML的供应商同样也遇到了缺芯问题 。
“我们收到了很多来自供应商的信息,他们说,‘嘿,我们可能会延迟向你们交付模块,因为我们无法获得芯片 。’同样对于我们来说,如果我们不能得到芯片,我们也就不能制造更多的机器来制造更多的芯片 。所以这里有一个陷阱 。我们还在努力,祈祷好运 。但这是一场持久的斗争 。我认为ASML的产能未来会跟上需求,也许增长甚至会超过他们的目标,这是可能的 。”
温宁克进一步指出:“世界需要更多的芯片,所以我们需要制造更多的机器 。虽然我们的机器的平均售价会持续增长,但是我们能够持续降低单位晶体管的制造成本,这正是我们过去38年来一直在做的事情 。在接下来的几十年里,我们将继续这样做 。”
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根据财报数据显示,在2021年,ASML出售了42台EUV机器,使其ASML光刻机的EUV光刻机总出货量达到140台左右 。
由于每台机器的售价高达近2亿美元,目前只有五家客户有能力购买ASML的EUV系统,包括美光、SK Hynix、三星、英特尔和台积电,而最后三家厂商占ASML业务的近83.7% 。
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五、单价超3亿美元,HigH NA EUV光刻机已售出四台
由于EUV光刻系统中使用的极紫外光波长(13.5nm)相比DUV 浸入式光刻系统(193 nm)有着显着降低,多图案 DUV 步骤可以用单次曝光 EUV 步骤代替 。可以帮助芯片制造商继续向7nm及以下更先进制程工艺推进的同时,进一步提升效率和降低曝光成本 。
自2017年ASML的第一台量产的EUV光刻机正式推出以来,三星的7nm/5nm工艺,台积电的第二代7nm工艺和5nm工艺的量产都是依赖于0.55 数值孔径的EUV光刻机来进行生产 。
目前,台积电、三星、英特尔等头部的晶圆制造厂商也正在大力投资更先进的3nm、2nm技术,以满足高性能计算等先进芯片需求 。而3/2nm工艺的实现则需要依赖于ASML新一代的高数值孔径 (High-NA) EUV光刻机EXE:5000系列 。
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ASML目前正在开发当中的高数值孔径 (High NA) EUV光刻机是基于 0.33 数值孔径透镜的 EUV 光刻系统的迭代产品,其具有 0.55 数值孔径的镜头,分辨率为 8 纳米 。
而现有的0.33 数值孔径透镜的 EUV 光刻系统的分辨率为 13 纳米,使得芯片制造商能够生产3/2nm及以下更先进制程的芯片,并且图形曝光的成本更低、生产效率更高 。


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