ASML超30億美金收購漢微科 掀起手機晶片廠10nm工藝之戰

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ASML是一家半導體設備製造企業,主要為半導體製造商提綱光刻機及相關服務,其TWINSCAN系列是目前世界上精度最高、生產效率最高、應用最廣的高端光刻機型,如英特爾、三星、海力士、台積電及中芯國際都向ASML採購該機型。

其目前最為先進的當屬沉浸式光刻機,主要用於生產38nm以下的晶片。

與此同時,ASML正力推EUV光刻技術,可以說ASML也是EUV光刻技術的主要力推者,但是由於曝光功率(光刻工藝中主要有曝光、顯影、刻蝕三個步驟)等問題無法解決,導致EUV光刻技術無法應用到量產,如果其成功量產的話,那麼其將有望在10nm、7nm,甚至5nm工藝節點方面發力,從而有效有效的提高晶片的性能。

光刻在晶片製造過程中到底有何作用?據業界人士介紹,光刻是晶片製造過程中必不可少的一環節。

所謂的光刻,就是通過一系列生產步驟後,將晶圓表面薄膜的特定部分除去的工藝,隨後晶圓表面會留下帶有微圖形結構的薄膜,並通過光刻,最終在晶圓表面上保留下具有特徵圖形的部分。

其目的主要是生產尺寸精確的特徵圖形,並保證在晶圓表面的位置正確及其他部件的關聯正確。

該業界人士向筆者強調,光刻工藝在晶片製造工藝過程中充當核心角色,將起到核心作用,由此可見,光刻工藝在製造工藝過程中的重要性!

與此同時,在晶片的製造過程中,由於工藝能力的偏差,導致晶片難免會出現一些缺陷或功能錯誤,如得不到有效的控制,將會致使大量的晶片報廢,這就是良率問題。

因此在晶片的生產過程中缺陷的檢測同樣不可或缺,尤其是隨著對成本的控制越來越嚴格,這對晶片缺陷的檢測要求也是越來越強。

最初對晶片的檢測主要是光學檢測,但是由於光學的波長限制,致使一些光學檢測設備對一些細微的缺陷無法進行檢測,因此利用電子束檢測微小的缺陷成為大勢所趨,因為它克服了光學波長的限制,能夠檢測到晶片極為微小的缺陷。

漢微科就是一家在電子束檢測方面實力雄厚的台灣公司,其在電子束檢測設備市場可謂獨占鰲頭,在電子束檢測設備市場占有率高達85%,毛利率也達7成,全球半導體三巨頭三星、台積電、格羅方德都是它的客戶。

由於晶圓代工廠都採用光學進行檢測,因此在製程縮微下面臨物理方面的限制,所以電子束檢測技術應運而生,從目前來看,漢微科在電子束檢測市場領域難逢敵手!尤其是隨著半導體長繼續加強對10nm、7nm、5nm先進位造工藝的研發和量產,以及製造工藝持續微縮、製造難度的不斷提升,導致良率也難以控制,這使得半導體製造廠對電子束監測的呼聲越發高漲!

6月16日,漢微科宣布,與ASML簽署股份轉換契約,將以每股1410元出售給艾司摩爾(ASML),ASML將以現金方式收購漢微科全數流通在外股權,總交易金額為1000億新台幣(合約31億美金)。

預計今年第4季完成交易,屆時漢微科將在台股下櫃。

製程持續微縮,邏輯與記憶體的製程都越來越複雜,因此雙方在很短的時間內就決定合併,漢微科出售之後未來將成ASML的100%持股子公司,在台灣的員工以及相關研發能量都會持續維持。

對於這次半導體行業收購事件,半導體行業專家莫大康表示:「ASML收購漢微科是半導體設備業中又一次成功收購事件,不但雙盈而且有合理性。

因為未來ASML賭EUV光刻技術,如果將來英特爾在7納米、台積電和三星在5納米時採用EUV光刻技術,那它的股票肯定要高漲。

」值得一提的是,對於目前在半導體領域大揮資金重力發展的大陸而言,此次ASML收購漢微科又將意味著什麼呢?答案是無關緊要!為什麼?因為在半導體設備領域,歐洲有ASML,美國有應用材料及科磊,日本有東京威力,台灣有漢微科,而大陸有誰呢?

至此,想必讀者應該已經清楚了ASML收購漢微科的目的所在,那就是ASML將持續在EUV光刻技術加大研發力度,莫大康也對筆者稱,從此次收購案也意味著光刻機與檢測設備將可能關聯在一起,這將對於他們的客戶而言有利!因為他們都用共同的客戶,如英特爾、台積電等,同時,這也意味著將晶片製造過程中兩項至關重要的技術結合在了一起。

在此需提的是目前三星、台積電、格羅方德等晶片代工廠對於EUV光刻技術的態度,其中英特爾對EUV光刻技術比較看重,將其當做下一代光刻技術首選,而台積電最初側重於電子束直寫技術(另一種光刻技術),但是目前也非常重視EUV光刻技術,格羅方德則與台積電剛好相反,其最開始側重於EUV光刻技術,但是現在對電子束直寫技術也比較關注,不過其對EUV光刻技術的熱情依然不減。

其實台積電還曾一度試圖走無掩膜光刻技術(由電子束光刻技術發展而來)道路,無掩膜光刻採用電子束直接在矽片上製造出需要的圖形,具有高分辨、低成本等優勢,並且大力投資了無掩膜技術設備廠商MapperLithography,並且後者還在台積電的研究設施中安裝了一台該光刻設備,並且成功造成了20nm製程晶片,但是這台光刻機屬於試驗品,並不適合量產,因此將戰略轉向EUV光刻技術,並從ASML訂購了一台試產型EUV光刻機,不過,由於曝光功率等問題,因此台積電仍擔心研發成本問題!

所以,ASML為解決曝光問題加速EUV光刻技術的研發進度,在2012年10月收購了準分子雷射源供應商Cymer,後者發明了如今半導體製造中最關鍵的光刻技術所需要的深紫外光源,如今再次收購電子束檢測設備龍頭漢微科,如果將多方技術綜合在一起,則有可能加速其EUV光刻技術在10nm、7nm、5nm等先進位造工藝中的應用。

那麼,此次ASML花費1000億新台幣收購漢微科,又將對手機產業產生怎樣的效果呢?在前文已經講述過光刻及電子束檢測在晶片製造過程中的重要性,如果EUV光刻技術實現了實質性的突破的話,那麼則其必然將會在先進的製造工藝中應用。

而我們都知道,對於處理器晶片而言,其製造工藝的重要性不言而喻,先進的製造工藝往往意味著處理器性能的強悍以及高端市場的定位,先進的製造工藝不僅可使得處理器集成更多的電晶體,同時,還能使處理器具備更多的功能和更強的處理性能,此外,還能減少處理器晶片的散熱設計所需功耗,從而解決處理器頻率提升的阻礙。

更重要的是,消費類電子產品對於成本的控制都極為嚴格,對成本控制尤為著名的就是蘋果的庫克,這是一個典型的例子。

而先進的製造工藝還可以縮小處理器核心面積,這將意味著,在面積相同的晶圓片上面,採用先進的製造工藝,將可以製造出更多的處理器晶片,不僅僅降低了處理器的製造成本,另一方面,由於其尺寸縮小,那麼它還將可以為越來越薄的手機騰出更多的空間!

正由於上述製造工藝的重要性,以及智慧型手機市場競爭的惡劣性,所以目前的手機處理器晶片廠商均力圖推出更加先進位造工藝的處理器晶片,目前三星已量產的最先進的製造工藝是14nmFinFET,最先採用該工藝的是其自家處理器Exynos7420,台積電則還落後在16nmFinFET工藝上,高通採用三星最先進位造工藝14nmFinFET的是驍龍820處理器,而蘋果的A9處理器為保證出貨量則一部分是採用三星的14nmFinFET工藝,另一部分則採用台積電的16nmFinFET工藝。

此外,據稱高通的驍龍830將會採用10nm工藝,而蘋果的A10處理器,同樣可能採用10nm或14nm工藝,同樣還有聯發科HelioX30,據稱其將率先採用台積電的10nmFinFET工藝,計劃在本月流片今年年底明年初量產,試圖在時間方面領先驍龍830。

各大處理器晶片廠商均試圖在先進的製造工藝方面領先競爭對手,但是由於種種問題暫時還無法解決,致使目前最先進的量產製造工藝還是14nmFinFET工藝!有意思的是台積電,其在14nm工藝節點上落後於三星,這已經在市場上證明了其吃了多大的虧,因此其近日表示,台積電憑藉對三星的技術優勢,將7nm工藝節點上完勝三星,此外,其還稱,台積電的10nm工藝將會在2017年實現量產,而7nm工藝則準備在2017年進行試生產,並在2018年實現量產。

毫無疑問,此次ASML收購漢微科對於製造處理器晶片而言意義重大,如果ASML能夠將自家的EUV光刻技術與漢微科的電子束檢測技術完美結合在一起,那麼,其將有助於台積電、三星在10nm,甚至7nm製造工藝方面的量產,尤其是對於台積電而言,其計劃在明年實現10nm工藝量產,而計劃採用10nm的高通驍龍830處理器及蘋果的A10處理器不出意外也在年底或明年推出,至於屆時將採用三星的10nm工藝代工還是台積電的10nm工藝代工,則需要看台積電及三星的製造工藝的進展,不過,可能還和A9處理器一樣,兩家代工廠分別代工一部分以保證出貨量,因為在10nm製造工藝產能依然將會是個問題,這也將意味著高端處理新一輪競爭將在明年爆發!


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