關(guān)于EUV機(jī)臺(tái)的性能分析和應(yīng)用介紹

三星有意一口氣買(mǎi)下10臺(tái)單價(jià)為1.76億美元的EUV。三星如果真的這樣做，那就會(huì)提升其在7nm等先進(jìn)工藝上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。這一方面是由于EUV設(shè)備是未來(lái)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(mǎi)下10臺(tái)，那么臺(tái)積電、Intel和格芯等廠商則會(huì)面臨幾乎未來(lái)一年內(nèi)無(wú)EUV設(shè)備可買(mǎi)的風(fēng)險(xiǎn)。

因?yàn)楦鶕?jù)EUV設(shè)備唯一供應(yīng)商——荷蘭ASML的消息顯示，他們每年大概能生產(chǎn)12臺(tái)EUV設(shè)備?？紤]到三星之前已經(jīng)快對(duì)手一步購(gòu)入了一些EUV設(shè)備，使得韓媒做出了這樣的猜測(cè)。但三星的計(jì)劃真的得逞嗎？

巨頭們的EUV布局，未來(lái)勝負(fù)的關(guān)鍵

在摩爾定律的指導(dǎo)下，經(jīng)歷數(shù)十年發(fā)展的集成電路開(kāi)始面臨瓶頸：工藝制程進(jìn)入10nm之后，過(guò)往的可見(jiàn)光光刻技術(shù)似乎不能應(yīng)對(duì)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(zhǎng)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(jìn)工藝所需的電路。于是包括臺(tái)積電、三星、Intel和格芯在內(nèi)的幾大先進(jìn)晶圓代工廠都將目光投向了這個(gè)設(shè)備，并說(shuō)出了他們?cè)贓UV光刻機(jī)上的布局和規(guī)劃：

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

來(lái)到三星這邊似乎則更為激進(jìn)。在之前的報(bào)道中我們看到，三星計(jì)劃在7nm制程中采用EUV光刻。在ASML與今年7月的半導(dǎo)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(jī)以實(shí)現(xiàn)晶圓曝光的EUV光子(photon)數(shù)量之量測(cè)值──直接等同于生產(chǎn)力，芯片制造商一直以來(lái)都堅(jiān)持250瓦的光源功率是達(dá)成每小時(shí)125片晶圓(WPH)生產(chǎn)量的必要條件，即production-ready。），三星宣布將會(huì)在2018年推出使用EUV等先進(jìn)制造技術(shù)的7nm新工藝。

來(lái)到Intel方面，作為制造巨頭，英特爾在先進(jìn)制程方面的引進(jìn)相當(dāng)克制。在早前的制程大會(huì)上，在問(wèn)到EUV的布局上面，英特爾方面表示，從他們方面看來(lái)，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(huì)保持對(duì)新設(shè)備的關(guān)注，在適合的時(shí)候會(huì)進(jìn)行公布。

來(lái)到格芯方面，在今年六月份，格芯公布了他們的7nm進(jìn)度，根據(jù)他們的Roadmap，他們將會(huì)在2018年進(jìn)入7nm，但是這時(shí)候用的是DUV技術(shù)，根據(jù)他們的布局，會(huì)在2019年引入EUV技術(shù)。

三星真能壟斷EUV光刻機(jī)？

BusinessKorea的報(bào)道顯示，ASML從2000年開(kāi)始就投入了EUV光刻的研究。在研發(fā)早期，三星和Intel就對(duì)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(hù)聯(lián)合投資計(jì)劃。根據(jù)協(xié)議規(guī)定，三星承諾在未來(lái)五年內(nèi)（從2012年算起），向ASML的次時(shí)代微影技術(shù)投入2.76億歐元，占整個(gè)項(xiàng)目13.8億歐元籌款目標(biāo)的15%。與此同時(shí)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(jià)值約6.06億歐元的ASML股權(quán)，這占了當(dāng)時(shí)ASML整體股權(quán)的1.45%。也就是說(shuō)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(hù)聯(lián)合投資計(jì)劃，根據(jù)當(dāng)時(shí)的報(bào)道，Intel參與ASML的計(jì)劃分為兩期，第一期目標(biāo)為Intel投資5.53億歐元（6.8億美元）協(xié)助ASML開(kāi)發(fā)18英寸晶圓制造工具，同時(shí)Intel將以17億歐元（21億美元）的代價(jià)收購(gòu)ASML公司大約10%的盤(pán)前交易已發(fā)行股票。

第二期目標(biāo)還要等ASML股東批準(zhǔn)，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(jià)值8.38億歐元（10億美元）的5%盤(pán)后交易已發(fā)行股票。屆時(shí)Intel將持有ASML 15%股份，整個(gè)產(chǎn)權(quán)交易價(jià)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(gòu)買(mǎi)ASML的450mm晶圓及EUV開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)工具。

臺(tái)積電方面也同時(shí)參與。當(dāng)時(shí)消息顯示，臺(tái)積電將以8.38億歐元購(gòu)買(mǎi)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(guò)臺(tái)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(kāi)信息查找，似乎他們并沒(méi)有參與這個(gè)計(jì)劃。

如果光從股權(quán)上看，則是Intel、三星、臺(tái)積電三者按照從先到后，如果這些股份占有董事會(huì)的決策權(quán)的話(huà)，那么Intel在ASML中的話(huà)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(huì)獲得來(lái)自Intel等的阻撓，這未能盡知。

這些基于股權(quán)話(huà)事的說(shuō)法是來(lái)自作者的猜測(cè)，不過(guò)按照常理，Intel和三星等投入到ASML的計(jì)劃和股份中，除了推動(dòng)EUV的進(jìn)展，共同受益外，在未來(lái)競(jìng)購(gòu)中處于領(lǐng)先地位，應(yīng)該也是他們前赴后繼投入的一個(gè)重要原因。

當(dāng)然，至于隱藏在后面的具體細(xì)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(gòu)買(mǎi)狀況來(lái)分析一下。

根據(jù)ASML的公開(kāi)信息顯示， 2016年第四季度賣(mài)掉了6臺(tái)EUV光刻機(jī)，而根據(jù)分析師透露，當(dāng)中的五臺(tái)都是賣(mài)給了臺(tái)積電。

三星方面無(wú)疑是最大買(mǎi)主，據(jù)相關(guān)消息透露，他們已經(jīng)購(gòu)入了超過(guò)十臺(tái)的EUV設(shè)備，并將其裝設(shè)于韓國(guó)華城市的18號(hào)生產(chǎn)線(xiàn)（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(méi)有消息透露他們買(mǎi)了多少臺(tái)設(shè)備，但在2015年，有消息泄露有美商一口氣買(mǎi)了好幾臺(tái)EUV光刻機(jī)。有人就猜測(cè)那是Intel。

至于格芯方面的具體布局依然是沒(méi)有消息源可尋。

正如開(kāi)頭所說(shuō)，ASML今年的EUV產(chǎn)能是12臺(tái)，全部銷(xiāo)售一空，但他們?cè)诿髂陼?huì)將產(chǎn)能提升到24臺(tái)。但根據(jù)ASML在7月發(fā)布的報(bào)告顯示，他們擠壓的EUV訂單已經(jīng)達(dá)到了21臺(tái)?？紤]到現(xiàn)在晶圓廠的競(jìng)爭(zhēng)情況，未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)肯定會(huì)加劇的。

綜上所述，三星想一口氣買(mǎi)下所有的EUV光刻機(jī)，也許只是一個(gè)大膽的設(shè)想。不過(guò)考慮三星之前斥巨資壟斷了OLED生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備供應(yīng)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(guò)內(nèi)存瘋長(zhǎng)掙得盤(pán)滿(mǎn)缽滿(mǎn)的韓國(guó)巨頭現(xiàn)在真可謂是財(cái)大氣粗，況且對(duì)ASML來(lái)說(shuō)，Business is business，和誰(shuí)不是做生意呢？