代工巨頭7nm、5nm製程競賽晶片開發成本將超2億美元！

2020-09-08

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Q3臨近，各家公司的財報也是悲喜兩重天，而全球最大的光刻機公司荷蘭ASML公司保持開掛態勢，當季營收27.8億歐元，凈利潤6.8億歐元，同比增長13.4%，出貨了5台EUV光刻機。

據悉，ASML預計全年出貨18台，明年將增長到30台，為何光刻機的生意如此「紅火」？

工藝升級帶來利好

從大勢來看，這是工藝升級需求所致。

台積電前不久試產了7nm EUV工藝，採用ASML的新式光刻機Twinscan NXE，完成了客戶晶片的流片工作，同時宣布5nm工藝將在2019年4月開始試產，量產則有望在2020年第二季度。

在7nm EUV工藝上成功完成流片，證明了新工藝新技術的可靠和成熟，為後續量產打下了堅實基礎。

相比台積電第一代7nm深紫外光刻(DUV)技術，台積電宣稱可將電晶體密度提升20%，同等頻率下功耗可降低6-12%。

而7nm之後，台積電下一站將是5nm(CLN5FF/N5)，將在多達14個層上應用EUV，號稱其可比初代7nm工藝的電晶體密度提升80%，晶片面積縮小45%，頻率提升15%，功耗降低20%。

而三星也宣布開始進行7nm LPP（Low Power Plus）工藝晶片的量產工作。

三星的7nm LPP採用ASML的EUV光刻機，型號為雙工件台NXE:3400B（光源功率280W），日產能1500片。

在技術指標上，對比10nm FinFET，三星7nm LPP可實現面積能效提升40%、性能增加20%、功耗降低最多50%。

目前已知，高通新一代的5G基帶會採用三星的7nm LPP工藝。

這些代工巨頭們在先進位程持續競賽，意味著EUV工藝就要正式產業化，這為打拚20多年的ASML帶來了全新的曙光，迎來了開掛態勢。

產能進一步提升

值得一提的是，ASML明年下半年會推出新一代的NXE:3400C型光刻機，WPH（每小時處理的晶圓數量）產能從現在的每小時125片晶圓提升到155片晶圓以上，意味著產能提升24%。

現在的NXE:3400B型EUV光刻機的產能為125 WPH，而NXE:3400C的產能預計再提升24%，這對改善EUV工藝的產能很有幫助。

不過有專家分析，EUV光刻工藝今年正式量產只是一個開始，因為沉浸式光刻機的產能可達250 WPH，可以250W的光源長時間穩定運行，因此，EUV光刻155 WPH的產能雖然可喜可賀，但還需要持續精進。

ASML公司CEO Peter Wennink也曾指出，「ASML 也將著力加速提升EUV系統的妥善率和生產力，以實現2019年至少出貨30台EUV系統的計劃。

」

開發成本躥升

而在ASML公司Q3的光刻機銷售中，韓國公司占比33%，我國台灣公司占比30%，大陸公司占比18%，前一個季度中大陸公司占比是19%，不過Q3季度中台灣公司占比從18%增長到了30%，韓國公司占比從35%降至33%。

在單機過億歐元的EUV光刻機方面，Q3季度ASML出貨了5台EUV光刻機，上個季度出貨7台EUV光刻機，預計Q4季度出貨6台EUV光刻機，全年出貨的數量將達到18台，而2019年EUV光刻機預計出貨數量達到30台。

而這也表明，隨著半導體工藝的急劇複雜化，不僅開發量產新工藝的成本大幅增加，開發相應晶片也越來越花費巨大，目前估計平均得花費1.5億美元，5nm時代可能要2-2.5億美元。

中國大陸無論是代工廠商還是晶片廠商，都需要為這股「前進」勢力付出更多的投入。

來源：愛集微

2020-09-21

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