關(guān)于EUV機臺的性能分析和應用介紹

三星有意一口氣買下10臺單價為1.76億美元的EUV。三星如果真的這樣做，那就會提升其在7nm等先進工藝上的領(lǐng)先優(yōu)勢。這一方面是由于EUV設(shè)備是未來集成電路發(fā)展的關(guān)鍵，另一方面則在于三星如果真能買下10臺，那么臺積電、Intel和格芯等廠商則會面臨幾乎未來一年內(nèi)無EUV設(shè)備可買的風險。

因為根據(jù)EUV設(shè)備唯一供應商——荷蘭ASML的消息顯示，他們每年大概能生產(chǎn)12臺EUV設(shè)備?？紤]到三星之前已經(jīng)快對手一步購入了一些EUV設(shè)備，使得韓媒做出了這樣的猜測。但三星的計劃真的得逞嗎？

巨頭們的EUV布局，未來勝負的關(guān)鍵

在摩爾定律的指導下，經(jīng)歷數(shù)十年發(fā)展的集成電路開始面臨瓶頸：工藝制程進入10nm之后，過往的可見光光刻技術(shù)似乎不能應對如此小的溝通，因此業(yè)界將目光投向了EUV（極紫外光）光刻。

利用這種波長為13.4nm的光源打造的EUV光刻設(shè)備能夠在晶圓上刻上先進工藝所需的電路。于是包括臺積電、三星、Intel和格芯在內(nèi)的幾大先進晶圓代工廠都將目光投向了這個設(shè)備，并說出了他們在EUV光刻機上的布局和規(guī)劃：

首先在臺積電方面，雖然臺積電他們透露已經(jīng)在7nm研發(fā)上使用了7nm工藝，并實現(xiàn)了EUV掃描機、光罩和印刷的集成。但根據(jù)臺積電聯(lián)席CEO 劉德銀在2016年的某會議上的演講透露，臺積電方面認為EUV光刻工藝直到2020年才能有效量產(chǎn)。按照臺積電的路線圖，也就就是說，臺積電會在5nm上采用EUV工藝取代現(xiàn)在的傳統(tǒng)光刻。已達到在新工藝上提高密度，簡化工藝并降低成本的目的。

來到三星這邊似乎則更為激進。在之前的報道中我們看到，三星計劃在7nm制程中采用EUV光刻。在ASML與今年7月的半導體設(shè)備站上宣布突破了250瓦EUV光源的瓶頸后（光源功率(source power)──也就是傳送到掃描機以實現(xiàn)晶圓曝光的EUV光子(photon)數(shù)量之量測值──直接等同于生產(chǎn)力，芯片制造商一直以來都堅持250瓦的光源功率是達成每小時125片晶圓(WPH)生產(chǎn)量的必要條件，即production-ready。），三星宣布將會在2018年推出使用EUV等先進制造技術(shù)的7nm新工藝。

來到Intel方面，作為制造巨頭，英特爾在先進制程方面的引進相當克制。在早前的制程大會上，在問到EUV的布局上面，英特爾方面表示，從他們方面看來，EUV光刻的產(chǎn)能和配套服務(wù)，目前還不能符合量產(chǎn)需求，因此他們會保持對新設(shè)備的關(guān)注，在適合的時候會進行公布。

來到格芯方面，在今年六月份，格芯公布了他們的7nm進度，根據(jù)他們的Roadmap，他們將會在2018年進入7nm，但是這時候用的是DUV技術(shù)，根據(jù)他們的布局，會在2019年引入EUV技術(shù)。

三星真能壟斷EUV光刻機？

BusinessKorea的報道顯示，ASML從2000年開始就投入了EUV光刻的研究。在研發(fā)早期，三星和Intel就對ASML提供了極大的支持。

在2012年8月，三星宣布加入了ASML的客戶聯(lián)合投資計劃。根據(jù)協(xié)議規(guī)定，三星承諾在未來五年內(nèi)（從2012年算起），向ASML的次時代微影技術(shù)投入2.76億歐元，占整個項目13.8億歐元籌款目標的15%。與此同時三星向ASML投資了5.03億歐元，取得ASML約3%股權(quán)。

但到了2016年，三星宣布出售價值約6.06億歐元的ASML股權(quán)，這占了當時ASML整體股權(quán)的1.45%。也就是說三星手上的ASML股權(quán)大約剩下1.55%。

英特爾方面也加入了三星的客戶聯(lián)合投資計劃，根據(jù)當時的報道，Intel參與ASML的計劃分為兩期，第一期目標為Intel投資5.53億歐元（6.8億美元）協(xié)助ASML開發(fā)18英寸晶圓制造工具，同時Intel將以17億歐元（21億美元）的代價收購ASML公司大約10%的盤前交易已發(fā)行股票。

第二期目標還要等ASML股東批準，它包括額外的2.76億歐元（3.4億美元）的有關(guān)EUV技術(shù)的R&D研發(fā)資金，以及價值8.38億歐元（10億美元）的5%盤后交易已發(fā)行股票。屆時Intel將持有ASML 15%股份，整個產(chǎn)權(quán)交易價值約為25億歐元（31億美元）。

作為協(xié)議的一部分，Intel需要提前購買ASML的450mm晶圓及EUV開發(fā)、生產(chǎn)工具。

臺積電方面也同時參與。當時消息顯示，臺積電將以8.38億歐元購買ASML的5%股權(quán)，并同意在下一代光刻技術(shù)如超紫外技術(shù)和450毫米光刻設(shè)備的研發(fā)上向ASML投資2.76億歐元。不過臺積電在2015年全部處理了ASML 股權(quán)，獲利6.95 億美元。

至于格芯方面，從公開信息查找，似乎他們并沒有參與這個計劃。

如果光從股權(quán)上看，則是Intel、三星、臺積電三者按照從先到后，如果這些股份占有董事會的決策權(quán)的話，那么Intel在ASML中的話事權(quán)似乎更大，三星想一下子包攬所有的EUV設(shè)備，是否會獲得來自Intel等的阻撓，這未能盡知。

這些基于股權(quán)話事的說法是來自作者的猜測，不過按照常理，Intel和三星等投入到ASML的計劃和股份中，除了推動EUV的進展，共同受益外，在未來競購中處于領(lǐng)先地位，應該也是他們前赴后繼投入的一個重要原因。

當然，至于隱藏在后面的具體細則，作者未能得知，希望有知情者透露。

我們不妨從EUV之前的購買狀況來分析一下。

根據(jù)ASML的公開信息顯示， 2016年第四季度賣掉了6臺EUV光刻機，而根據(jù)分析師透露，當中的五臺都是賣給了臺積電。

三星方面無疑是最大買主，據(jù)相關(guān)消息透露，他們已經(jīng)購入了超過十臺的EUV設(shè)備，并將其裝設(shè)于韓國華城市的18號生產(chǎn)線（Line 18）全力搶占晶圓代工版圖。

至于英特爾方面，和他們的EUV規(guī)劃一樣，沒有消息透露他們買了多少臺設(shè)備，但在2015年，有消息泄露有美商一口氣買了好幾臺EUV光刻機。有人就猜測那是Intel。

至于格芯方面的具體布局依然是沒有消息源可尋。

正如開頭所說，ASML今年的EUV產(chǎn)能是12臺，全部銷售一空，但他們在明年會將產(chǎn)能提升到24臺。但根據(jù)ASML在7月發(fā)布的報告顯示，他們擠壓的EUV訂單已經(jīng)達到了21臺?？紤]到現(xiàn)在晶圓廠的競爭情況，未來的競爭肯定會加劇的。

綜上所述，三星想一口氣買下所有的EUV光刻機，也許只是一個大膽的設(shè)想。不過考慮三星之前斥巨資壟斷了OLED生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備供應商CanonTokki多年的產(chǎn)能，可以看出三星再次做出這種事也有很大可能。通過內(nèi)存瘋長掙得盤滿缽滿的韓國巨頭現(xiàn)在真可謂是財大氣粗，況且對ASML來說，Business is business，和誰不是做生意呢？