EUV時代,半導體供應鏈亟待升級
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全球晶圓代工大廠布局先進位程腳步不停歇,作為龍頭的台積電董事長劉德音於「SEMICON Taiwan 2019」會中指出,2020 年將是 5 納米極速擴張的一年,而 3 納米、2 納米的進度也令人振奮;他更強調:「至今,摩爾定律 (Moore`s law) 仍然活得好好的!」
摩爾定律引領半導體市場超過半個世界,隨著晶片的尺寸逼近物理極限,一度讓外界憂心,這盞產業「引路明燈」已死,而極紫外光 (EUV) 微影技術出現,又為先進製程的向前推展點燃了火花。
目前除了台積電外,三星 (Samsung)、英特爾 (intel) 等大廠也開始導入 EUV 技術,在此趨勢下,哪些廠商有機會搭上順風車呢?
台積電5納米明年Q1量產,2納米也有影
先來看看國際大廠採用 EUV 技術的現況,邏輯 IC 方面,台積電自 7 納米 +、三星在 7 納米導入 EUV,而 intel 則規劃於 2021 年量產 EUV 7 納米製程;就連技術落後國際大廠的中芯,也向 ASML 購入了 EUV 設備,凸顯其發展 14 納米以下更先進位程的野心;記憶體部分,三星、海力士、美光也規劃採用 EUV 技術。
直至目前,台積電在先進位程的技術實力領先全球,7 納米已第二年進入大量生產,共生產 100 萬片 12 吋晶圓,就供應鏈透露,今年第四季 7 納米月產能可達到 10 萬片以上。
根據 IC Insights 預估,第 4 季 7 納米 (包含 7 納米、7 納米加強版、7 納米 +、6 納米) 營收占比可望達到 33%,全年占 26%。
5 納米進度也非常順利,預計明年第一季量產,台積電今年下半年來更連續上調產能規劃,自 4.5 萬片到 5 萬片 / 月,再到 7 萬片 / 月,5 納米 + 則力拚在今年底前小量生產,未來研發重點將放在 3 納米、2 納米持續研究中,從劉德音在今年半導體展上所透露的訊息來看,目前進度令人滿意。
EUV為摩爾續命 然恐擾亂設備供應鏈
為何 EUV 那麼重要?根據摩爾定律,積體電路 (IC) 上可容納的電晶體數目,大約每 18-24 個月就會增加 1 倍,性能也將提升一倍,成本則下降一半。
從物理定律來看,電晶體的微縮不可能永無止盡,市場有不少聲音質疑摩爾定律將無法延續;而 EUV 技術可以減少晶片生產步驟及光罩層數,達到降低成本的好處,因此被視為推進先進位程的關鍵之一。
IC 製造主要任務為把光罩 (MASK) 的電路圖移轉到晶圓 (wafer) 之上,步驟大致有「薄膜 (thin film)→光阻 (PR coating)→微影 (exposure )→蝕刻 (etching)→清洗 (cleaning )」接著重複數次循環直至完成。
微影相當重要的一個步驟,目前普遍使用的是浸潤式 (immersion) 微影工藝,而 EUV 則是 7
納米以下先進製程的主流。
根據 ASML 說法,該技術可以顯著地減少薄膜、蝕刻和檢測的循環。
業界人士則分析,而這些步驟的設備供應商正是 Lam Research (科林研發)、Applied Materials( 應用材料)、KLA Tencor (科磊),而化學材料使用的量也將降低;也就是說,除 ASML 自身外,其他國際設備大廠無法享受到 EUV 世代的成長機會。
全球板塊重整 產業升級迫在眉睫
台積電、三星等大廠積極在先進位程採用 EUV 技術,顯示此已是大勢所趨,但劉德音在今年半導體展上特別提出的建言,過去當全球板塊重整之時,部分企業因沒有掌握關鍵技術而式微,產官學界必須「加強半導體基礎研發動能」。
這或許也警示著,廠商應積極投入資源,儘快進行產業升級,才能提升產品競爭力,讓公司跟著趨勢迎風破浪,而非被淹沒。
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