7nm、5nm接踵而至 芯片開(kāi)發(fā)成本將超過(guò)2億美元

　　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(kāi)掛態(tài)勢，當季營(yíng)收27.8億歐元，凈利潤6.8億歐元，同比增長(cháng)13.4%，出貨了5臺EUV光刻機。據悉，ASML預計全年出貨18臺，明年將增長(cháng)到30臺，為何光刻機的生意如此“紅火”?

　　工藝升級帶來(lái)利好

　　從大勢來(lái)看，這是工藝升級需求所致。

　　臺積電前不久試產(chǎn)了7nm EUV工藝，采用ASML的新式光刻機Twinscan NXE，完成了客戶(hù)芯片的流片工作，同時(shí)宣布5nm工藝將在2019年4月開(kāi)始試產(chǎn)，量產(chǎn)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(shù)的可靠和成熟，為后續量產(chǎn)打下了堅實(shí)基礎。相比臺積電第一代7nm深紫外光刻(DUV)技術(shù)，臺積電宣稱(chēng)可將晶體管密度提升20%，同等頻率下功耗可降低6-12%。而7nm之后，臺積電下一站將是5nm(CLN5FF/N5)，將在多達14個(gè)層上應用EUV，號稱(chēng)其可比初代7nm工藝的晶體管密度提升80%，芯片面積縮小45%，頻率提升15%，功耗降低20%。

　　而三星也宣布開(kāi)始進(jìn)行7nm LPP(Low Power Plus)工藝芯片的量產(chǎn)工作。三星的7nm LPP采用ASML的EUV光刻機，型號為雙工件臺NXE:3400B(光源功率280W)，日產(chǎn)能1500片。在技術(shù)指標上，對比10nm FinFET，三星7nm LPP可實(shí)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(huì )采用三星的7nm LPP工藝。

　　這些代工巨頭們在先進(jìn)制程持續競賽，意味著(zhù)EUV工藝就要正式產(chǎn)業(yè)化，這為打拼20多年的ASML帶來(lái)了全新的曙光，迎來(lái)了開(kāi)掛態(tài)勢。

　　產(chǎn)能進(jìn)一步提升

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

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

　　不過(guò)有專(zhuān)家分析，EUV光刻工藝今年正式量產(chǎn)只是一個(gè)開(kāi)始，因為沉浸式光刻機的產(chǎn)能可達250 WPH，可以250W的光源長(cháng)時(shí)間穩定運行，因此，EUV光刻155 WPH的產(chǎn)能雖然可喜可賀，但還需要持續精進(jìn)。

　　ASML公司CEO Peter Wennink也曾指出，“ASML 也將著(zhù)力加速提升EUV系統的妥善率和生產(chǎn)力，以實(shí)現2019年至少出貨30臺EUV系統的計劃?！?/p>

　　開(kāi)發(fā)成本躥升

　　而在A(yíng)SML公司Q3的光刻機銷(xiāo)售中，韓國公司占比33%，我國臺灣公司占比30%，大陸公司占比18%，前一個(gè)季度中大陸公司占比是19%，不過(guò)Q3季度中臺灣公司占比從18%增長(cháng)到了30%，韓國公司占比從35%降至33%。

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

　　而這也表明，隨著(zhù)半導體工藝的急劇復雜化，不僅開(kāi)發(fā)量產(chǎn)新工藝的成本大幅增加，開(kāi)發(fā)相應芯片也越來(lái)越花費巨大，目前估計平均得花費1.5億美元，5nm時(shí)代可能要2-2.5億美元。中國大陸無(wú)論是代工廠(chǎng)商還是芯片廠(chǎng)商，都需要為這股“前進(jìn)”勢力付出更多的投入。