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葡京4473.com DRAM 1x nm的瑕疵,EUV能擦除吗?

来源:电子游戏 2020-01-10 13:13:56

葡京4473.com DRAM 1x nm的瑕疵,EUV能擦除吗?

葡京4473.com,euv(极紫外光),是基于duv(深紫外光)升级的最新一代光刻机设备。随着半导体制程微缩走向极限,euv光刻机设备成为焦点。euv的作用在于,可继续压榨晶体管的密度,降低光罩用量,提升良率并降低芯片制造成本。

具体而言,euv制程采用波长为10-14nm的极紫外光作为光源的光刻,相较于将蚀刻液喷洒在半导体表面、利用蚀刻液与半导体基底化学反应的duv,蚀刻的各向异性明显改善,对于精确度要求较高的集成电路,euv使电路分辨率和良率得到极大提升。

目前,在先进的7nm芯片(如手机处理器)制造方面,台积电、三星已经启动euv光刻机设备,英特尔预计2021年量产7nm制程并导入euv技术。而随着制程继续向5nm或3nm演进,晶圆代工厂对euv的需求会越来越大,euv设备将成为不可或缺的选择。

dram内存导入euv设备,是因为工艺制程演进的难度,同样出现在dram存储芯片制造上。目前全球三大dram芯片巨头——三星、美光和海力士都将工艺制程开进10nm级别,此10nm级别并非就是10nm,它又分为三个等级,其中1xnm对应16nm-19nm制程,1ynm对应14nm-16nm制程,1znm对应12nm-14nm制程,在这之后还会有1α及1β纳米制程节点。制程的微缩逐渐成为dram原厂的发展瓶颈。

一年前,美光明确表态短时不会采用euv设备制造dram,它不认为euv 光刻机在dram芯片的制造环节上是必须的,甚至未来发展到1z nm以下的1α和1β工艺技术,可能都不需要euv光刻机。加上euv价格昂贵(1亿美金以上),及去年dram价格正处于高涨的甜蜜期,美光做此判断乃情理之中。但今年迫于市场压力不得不改变此策略。

据多家调研机构的数据显示,2019年上半年,受市场供需影响,消费类nand flash闪存价格下滑了30%,dram内存价格也是一路下跌,虽然原厂计划减产救市,但短期仍不见止跌信号。

能维持获利的方法只能是微缩制程,降低成本。由于dram制程向1z纳米或1α纳米制程推进的难度越来越高(三星18 nm工艺技术被传出因良率过低导致的瑕疵品引发客户赔偿的消息),目前采用euv设备提升量产能力,降低dram的生产成本,成为最为紧迫的办法。

据韩媒报道,三星将在2019年11月开始量产采用euv 技术的1z 纳米dram。量产初期将在华城17产线,不过由于与晶圆代工事业部共享euv设备,所以初期使用量不大,之后平泽工厂也会启动euv dram量产;美光计划2019年底在日本广岛b2新工厂量产1znm lpddr4;sk海力士也有意以euv制程生产dram。可以判断,在1α纳米或1β纳米世代,euv将开始全面导入。

在duv(深紫外光)时代,光刻机市场主要被荷兰asml、日本索尼和尼康三巨头占据,但到了euv时代,只有asml一家能供应成熟的设备,在市场占比方面碾压尼康和索尼。目前,asml大约占据光刻机70%的市场份额。

就在今年4月,asml发布首季财报,第一季销售净额为22亿欧元,净收入3.55亿欧元,毛利率41.6%。业绩成长迅速。公司透露已看到逻辑芯片的技术节点快速转换中,量产型极紫外光(euv)系统 nxe 3400c 除了导入逻辑客户端之外,也将推进到 dram 内存产业。

我们知道,光刻机竞争格局一直是荷兰asml、日本nikon和canon三分天下,然而,竞争格局分水岭出现在193nm光刻技术成为市场主流之后,asml逐渐后来居上。同时,英特尔、台积电和三星入股asml更加夯实了其龙头地位。

2012年英特尔25.38亿欧元购买了asml 15%的股权,台积电8.38亿欧元购买了asml 5%的股权,三星5.03亿欧元购买了asml 3%的股权。除此,三巨头还给出高额资金助力技术研发。

有了三大巨头的助力,asm在2012年推出了试验型euv光刻设备nxe 3100,后续又推出了量产型nex 3300b,2014年推出了nxe 3350b,目前,已经推出新一代量产型的nxe 3400b和nxe 3400c euv设备。

在7nm工艺量产关键节点,asml的nxe 3400b euv光刻机成为了台积电、三星实现量产计划的关键。asml曾表示,2017年下半到2018年初,euv光刻机每小时晶圆吞吐量约125片,而asml新一代euv光刻机(nxe 3400c),芯片吞吐量可达到每小时170片水准,这将使产能增加36%。

更有消息显示,asml计划在2019年出货30台euv光刻机,同时正准备将nxe 3400c euv光刻机推广到dram产业,而这恰恰与dram原厂导入euv的想法不谋而合。

工艺制程微缩的挑战尚存,dram在1znm出现的良率瑕疵问题,euv能否帮助全部解决?我们拭目以待。

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