广告

三大芯片代工厂的EUV竞赛

2019-11-06 Alan Patterson 阅读:
产业分析师们大都认同台积电在EUV微影技术商用化自称第一的说法有其依据...
ASPENCORE

晶圆代工龙头台积电(TSMC)在上周发表了亮眼的2019年第三季财报,而该公司在10月初也罕见的针对其极紫外光(EUV)微影技术导入进度发出新闻稿指出,台积电率先采用EUV微影技术之7纳米强效版(N7+)工艺已协助客户产品大量进入市场,为量产速度“史上最快”的工艺之一,已于2019年第二季开始量产,且强调“在其7纳米工艺技术(N7)量产超过一年时间的情况下,N7+良率与N7已相当接近。”psvEETC-电子工程专辑

而EE Times询问了几位产业分析师,他们大都认同台积电在EUV微影技术商用化自称第一的说法有其依据。如市场研究机构Arete Research的资深分析师Jim Fontanelli表示:“无论在EUV微影设备的使用与采购量、商用EUV晶圆片的产量,以及将EUV整合到他们近期的技术蓝图等方面,台积电显然都跑在最前面。”psvEETC-电子工程专辑

Fontanelli指出,目前台积电N7+工艺的领先优势是大约有三层光罩是采用EUV微影;到2020年下半年,台积电将量产的5纳米工艺将会大幅将采用EUV的层数增加到约15层。而在2020年底将量产的6纳米工艺,则是会采用约4层的EUV微影。psvEETC-电子工程专辑
20191105-EUV.JPGpsvEETC-电子工程专辑
EUV微影技术进展时间表。psvEETC-电子工程专辑
(来源:Zeiss)
psvEETC-电子工程专辑

此外Fontanelli认为,由于7纳米节点晶圆产能有限,AMD应该是台积电7+工艺的主要客户,而华为(Huawei)与苹果(Apple)则会是其5纳米工艺的两大买主,这两家公司都寻求芯片面积的进一步微缩以及功耗、速度性能的提升。至于联发科(MediaTek)则可能会是台积电的6纳米工艺最大客户,因为7纳米工艺产量持续有限。psvEETC-电子工程专辑

如同台积电在晶圆代工产业的头号竞争对手三星(Samsung)之一位技术专家在先前刊登于EE Times的一篇文章中所言,尽管EUV一直很难实现,该技术却是芯片工艺微缩不可或缺的关键。EUV微影的功率目标至少为250W,而其他的传统微影光源功率目标要低得多,如浸润式微影仅90W,干式氟化氩(ArF)光源的功率目标为45瓦,氟化氪(krypton flouride,KrF)光源则为40瓦。高数值孔径(High-NA)的EUV光源预期将需要至少达到500W功率目标。psvEETC-电子工程专辑

而EUV可以提供的关键优势在于能抵销7纳米及更先进节点工艺的高昂生产成本。在上述三星的文章中指出,EUV约可减少20%的光罩阶层,因此缩减量产周期时间;芯片设计者利用EUV微影工艺,能避免晶圆厂使用193纳米浸润式微影技术时非常难以应付的三重、四重图形(triple/quadruple-patterning)技术。psvEETC-电子工程专辑

上述文章的作者、三星电子晶圆代工业务首席专家Yongjoo Jeon总结指出:“简而言之,虽然在理论上芯片制造商可能不靠EUV继续向前,但随着时间继续推进,这种强大且越来越耐用的技术更具吸引力,对于尖端半导体社群来说也越来越不可或缺。”psvEETC-电子工程专辑

Fontanelli指出,三星是于去年底在其7LPP工艺导入EUV微影技术,一开始只用来生产自家以及可能高通(Qualcomm)的应用处理器,但产量都不高;三星规划明年量产6纳米EUV工艺,开发中的5纳米EUV工艺可能会在2021年量产。“关键在于产量──虽然三星对于自家手机应用处理器有保证产量,其尖端工艺的外部客户有限,高通是主要客户;”他也指出,三星可能会有一部分来自高通的生意流向台积电。psvEETC-电子工程专辑

EUV三强

现阶段只有三家芯片制造商──台积电、三星与英特尔(Intel)──正在规划将EUV导入生产技术蓝图,英特尔排第三。“看来英特尔致力于在7纳米节点采用EUV,预计在2021年左右实现;”Fontanelli表示:“由于工艺需求不同,其光罩层数在5纳米节点可能会比台积电少,大概会低于10层。”psvEETC-电子工程专辑

无论如何,英特尔仍可能是这场EUV技术竞赛中的一匹黑马。市场研究机构VLSI Research执行长Dan Hutcheson表示:“在这三家公司中,英特尔深不可测,因为该公司没有业务上的理由需要公开他们正在做的事情,而英特尔总是比其他公司擅长将微影工具推向一个新节点。英特尔多年来一直是最积极投入EUV技术研发,该公司也没有夸耀自家EUV成果的营销需求,因此直到他们有信心准备好生产之前,不会有任何消息宣布。”psvEETC-电子工程专辑

原本英特尔的7纳米工艺预计于2017年量产,但因为其14纳米节点、10纳米节点的量产陆续延迟,该公司将7纳米处理器的量产延后至2021年。市场研究机构IC Insights的副总裁Brian Matas指出,在2019年5月,英特尔高层曾经声称其7纳米技术会挑战台积电5纳米节点工艺所规划的性能表现。psvEETC-电子工程专辑

而无论如何,在EUV获得广泛采用之前仍需要好几年时间,较小的芯片厂商可以先喘口气,在可见的未来继续采用较旧的微影工具。The Linley Group首席分析师Linley Gwennap表示:“只有最小的功能会需要用到EUV,我们预期晶圆厂会继续在大多数的光罩层采用传统微影技术。台积电表示其N7+工艺采用4层EUV,下一代的5纳米工艺将采用14层EUV,随着晶体管持续微缩,需要用到EUV的层数会更多。”psvEETC-电子工程专辑

Gwennap表示,虽然台积电表示其N7+工艺良率表现佳,但我们还没有看到任何采用该工艺处理器的手机问世;华为的第一批Mate 30手机是采用7纳米Kirin 990处理器,并非N7+工艺5G版本处理器。而三星8月开卖的Note 10手机已经内建7纳米EUV工艺芯片,其良率表现应该已经达到合理目标。psvEETC-电子工程专辑

“英特尔至少会落后两年,”Gwennap总结:“其第一批EUV微影工艺产品最快要到2021年底才会问世。”psvEETC-电子工程专辑

编译:Judith Cheng   责编:Luffy LiupsvEETC-电子工程专辑

参考原文: TSMC Leads in Adoption of EUV,by Alan PattersonpsvEETC-电子工程专辑

 psvEETC-电子工程专辑

ASPENCORE
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Alan Patterson
EE Times美国版驻台特派记者。Alan是一名电子行业记者,其职业生涯的大部分时间都在亚洲度过。 除了EE Times,他还是彭博新闻和道琼斯通讯社的记者和编辑。 他在香港和台北生活了30多年,并在此期间覆盖了对大中华地区科技公司的报道。
您可能感兴趣的文章
  • IC Insights:中国大陆半导体10年内仍难自给自足 中美紧张的贸易关系,让各界预期中国将加速半导体自主化发展。然而据IC Insights最新报告数据显示,2019年,中国大陆的IC产量占其近1250亿美元IC市场的15.7%,仅略高于2014年的15.1%。IC Insights强调,尽管自2005年以来中国一直是全球最大的集成电路消费市场,但这并不意味着中国本土集成电路产量自此大幅增长……
  • 推动台积电美国新厂案的幕后「?」手 晶圆代工大厂台积电在上周宣布“有意”于美国亚利桑那州设置一座5纳米晶圆厂,其动机很可能是受到多重政治因素的影响,也可能与美国联邦政府已经提供的激励措施有关。但根据台积电前任首席法务官Dick Thurston的看法,那些激励措施可能在财务上一文不值,而是让台积电能在与华为这家大客户的相关问题上与美方交换条件。此举可能会为台积电的未来发展蒙上阴霾……
  • IPC:电子制造业创造530万个美国工作岗位,占美国GDP的4% 近日,根据国际电子工业联接协会IPC发布的最新报告,电子制造业对美国经济贡献巨大。报告发现,电子制造业直接支撑着130多万个美国就业岗位。在美国经济中,每一个电子制造业工作岗位,就有三个其他工作岗位得到支持,总共创造530万个美国工作岗位。
  • 台积电的美国5纳米厂,可能就是个“样板厂” 台积电终于以官方消息宣布在美国设厂的“意愿”,并透露了具体的时间表,不过还是有不少市场分析师认为,台积电此举主要是为了向美国(政府/客户)示好,大于实质意义。如知名半导体产业分析师陆行之(Andrew Lu)就在他的Facebook专页上表示,台积电的亚利桑那州新厂只会是一个“样板厂”……
  • 硅谷领导力集团致信罗斯:半导体出口管制前,能先问下大家 5月11日,硅谷领导力集团(The Silicon Valley Leadership Group,SVLG)同样致信美国商务部部长,要求美国对半导体行业及其附属技术的出口管制进行任何改变,都应通过拟议的规则执行,该规则在实施前应征询公众意见。硅谷领导力集团担心,拟议对半导体行业实行出口管制而未征询公众意见可能会遭受意想不到的后果。
  • 美国产业界最后的自救机会… 蔓延全球的新型冠状病毒(Covid-19)疫情暴露了美国的重大经济与安全弱点,我们不再生产──确实也无力发展──许多让现代繁荣经济运转的东西。从采样棒、口罩、某些药品以及呼吸器,到简单的计算机以及先进的5G电信设备…我们很大程度需要仰赖海外的供货商。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告
    向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了