关于光刻机

发表于： 2024年6月25日 2024年6月25日
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下文转自公众号：信息平权

Leslie吴梓豪，想必很多芯片投资人都认识的老朋友，他是1999年台积电fab3工程师，2006年创立Arcotech，蓉合半导体CEO，历任国内多个半导体，面板，LED建厂小组负责人。请教了他对今天ASML公告的看法：

“ASML这份公告跟之前说的一样，今年开始就不再供应2050跟2100，2023年拿到的一部分是拿来囤的，因为没有足夠的配套设备，扩不出更多的7nm产能。ASML今天的公告，符合原本预期，只要不影响今年交付的1980即可”

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1. 7肯定需要2050，1980硬上，理论可以但有点超越目前XXX能力了…

2. 但其实2050也囤够了，今天的公告是预期内。关键卡点在其他环节，刻蚀离子注入量测等美资设备AMAT KLA LAM（SA CVD、HDP CVD、OCD暗场等），重要度和光刻机一样，缺一台产线都组不成。这限制了7的扩产。

3. 去年设备商被美国警告了，禁令的执行在收紧。

以下为leslie关于Intel采购High NA EUV的精彩解读

近日韩媒报导英特尔大举采购ASML即将在2024出货的下一代高数值孔径High-NA EUV光刻机，采购数量为6台，行业内估计，ASML明年余下4台产能将由三星晶圆代工（Samsung Foundry）和台积电瓜分，三星预计拿到3台，台积电明年很可能只有1台。

ASML日前大动作宣布，正式出货给英特尔其第一代高数值孔径EUV机台Twinscan EXE:5000，这虽只是给晶圆厂相关测试用的机型，并非2024年底导入量产的Twinscan EXE:5200机种，但台积电似乎并不以为意，因为ASML高数值孔径EUV更早的Alpha，早在2021年ASML就与台积电合作前期研发，并在台积电研发总部Fab12B完成一系列量产优化之后，ASML才正式推出第一代的测试用高数值孔径EUV设备Twinscan EXE:5000，在高数值孔径EUV的使用上台积电研发总部的工程师们早已掌握先机，但抢购测试用高数值孔径EUV也足以反映出英特尔这一场豪赌2nm光刻机的盘算。

半导体先进制程近年来受ASML的EUV影响巨大，想要比其他竞争者更快的推进摩尔定律，就必须更快拥有ASML的EUV光刻机，台积电目前累计拥有ASML近70%的EUV设备，台积电与ASML的互相成就也成了半导体行业这二十年来的一段佳话，2000年台积电研发处长林本坚博士的浸没式技术与ASML合作，不但挽救了极度弱势的ASML，最终还帮助ASML打败Nikon成为新一代光刻机霸主，在2015年前后台积电研发处长颜涛南博士在台积电研发总部经过多年不断地的实验大大提高了ASML的EUV Alpha机光源的功率，让EUV的量产成为可能，双方经历二十多年的革命情感，也因此台积电总是能比竞争对手获得更多它所需要的光刻机，一度还形成台积电不要，三星跟英特尔才能获得剩下的EUV光刻机。

英特尔此番预借高数值孔径EUV「弯道超车」，似乎也与三星2017年率先采用EUV光刻机、企图超车台积电7nm的方式，如出一辙，但最后事实证明，台积电不急不徐的策略似乎对一切已有高度的把握，并在EUV达到合适生产成本之后，台积电总是能从ASML手中拿到它想要的EUV数量。

不过，为何台积电不急着导入高数值孔径EUV光刻机？

综合SemiWiki与SemiAnalysis的分析，多认为台积电将优先利用现行低数值孔径（Low-NA）EUV曝光机，透过多重曝光技术，向下延伸先进制程微缩节点，而根据作者了解，未来台积电会大力采购的是WPH達到220的下一代量产机型Twinscan EXE:5200，并非测试型EXE:5000或明年WPH低於150的EXE:5000改良版。

ASML高数值孔径EUV光刻机的采购以及生产成本过高，未必有利于台积电在第一时间导入高数值孔径EUV曝光机提高优势，并且台积电对高数值孔径EUV是与ASML几乎同步开发，对设备的掌握度高，所以并不急于采购，但对于孤注一掷的英特尔来说，却是不得不的唯一选择。

有鉴于台积电万人工程师团队，精通上千道复杂制程的流程管理，若从制程稳定度以及量产经济效益来看，在第一时间引进高数值孔径EUV量产2nm制程，未必能取得最大综效。

诚然，过去台积电在第一代7nm制程与三星的竞局中，相较于三星率先导入EUV光刻机，台积电其实透过高阶DUV多重曝光，量产第一代7nm制程，到了第二代7nm制程，才开始在部分关键层导入EUV曝光，三星在EUV的导入比台积电早了半年，但最终的效果却不尽人意。

事实上，在先进制程多达上百个光罩层的曝光程序当中，EUV曝光只应用在少数关键层，未来英特尔即便导入高数值孔径EUV机台曝光，也不会是所有层均采用高数值孔径EUV曝光。

Semiconductor Advisors估计，在ASML预计2024年出货的10台高数值孔径EUV光刻机当中，英特尔拿下的6台产能，其中2台将在奥勒冈州研发晶圆厂先进行相关测试，随后将在亚利桑那州新厂Fab 52与Fab 62，甚至于俄亥俄州新厂分别拿到2台高数值孔径EUV光刻机，俨然成为英特尔2nm产能重镇。

值得注意的是，若以ASML预计2024年出货10台2nm光刻机为指标，假使关键镜头供应商德国蔡司（Carl Zeiss AG）扩产进度，能够支应ASML随后在2025~2026年顺利扩产高数值孔径EUV曝光机，再加上英特尔着力囊括多数机台的话，或许相较于已经掌握全球EUV机台上看7成的台积电，英特尔或许有可能在2026年底前，储备足以与台积电匹敌的EUV光刻机。

只不过，Semiconductor Advisors的这一路分析在作者眼中，恐怕过于乐观以及忽略了三星对于取得高数值孔径EUV机台的优先急迫性，还有台积电在掌握决定性EUV机台优势后，对正式量产机型的大举采购并导入高数值孔径EUV的规划，作者认为未来量产机型EXE:5200甚至WPH更高的5400机型的数量才是三大半导体厂竞争的重点。

2nm的量产对英特尔未来发展有决定性的关键影响，甚至可能决定现任CEO季辛格的去留，2nm是季辛格对台积电发起进攻的成败节点，如果英特尔在2nm节点还是无法抢占先机并获得一部分客户的认可及下单，那英特尔则会将Fab-lite进行到底甚至变成如AMD一般的Fabless，其实这是股票二级市场投资人所期望的，英特尔股价最近一段时间涨势不错正是因为这个根本原因，AI PC题材或者AI题材都不是英特尔股价上涨的主因。

正因2nm节点的量产对英特尔有至关重要的影响，所以我们能看到其对高数值孔径EUV光刻机的孤注一掷，企图在量产前的测试阶段抢占先机，但与ASML在量产前Alpha合作开发多年的台积电目前看来并不急迫，甚至其与ASML与Nvidia合作用AI开发打造的未来光刻技术cuLitho计划也开始导入产线，如此从容的自信应该是已经有了应对的资本与底气。

作者认为目前英特尔采取的策略相当明智，一方面全力投入2nm节点所需的高数值孔径EUV技术，同时在3nm等先进制程又大量的下单台积电，俨然进可攻退可守的姿态，不需要担心2nm节点与台积电竞争失利后会影响公司经营，如果2nm能比台积电更快推出以及更好的良率，那就继续英特尔的传统光荣，利用自己最先进的制造工艺在产品上打败竞争对手，明年英特尔剥离代工制造业务只是一个开端，英特尔在2nm的大量投入不论成败最终都将会成为宝贵的资产，如果英特尔放弃制造这将直接变成一笔非常可观的被收购收入，所以无论什么结局对英特尔来说都不是坏事。最坏的莫过于像现在一般高不成低不就却不做改变，一直被放血。