台積電、三星 EUV 新技術競賽,7 奈米提前引爆

作者 | 發布日期 2017 年 01 月 18 日 15:35 | 分類 晶片 follow us in feedly

三星、台積電 10 奈米技術量產,7 奈米製程戰火持續升高!而且隨著關鍵的微影技術來到瓶頸,7 奈米製程技術也變成新一輪製程技術的關鍵之戰。



除了三星在去年年中傳出急購 EUV 機台,力拚 2017 年底量產 7 奈米,台積電在上週 12 日法說會首度明確指出,在 7 奈米製程第二年,就會導入 EUV 減少光罩層數,至 5 奈米製程全面採用 EUV。台積電總經理暨共同執行長劉德音曾透露,10 奈米與 7 奈米將有 95% 設備是共用,也因此台積電此前表明,至 5 奈米才會正式轉進 EUV,現在三星、台積電在 7 奈米將一前一後用上 EUV,先進製程也正式宣告進入新一階段技術競賽。

隨著先進製程來到 10 奈米以下,製程微縮瓶頸一一浮現,尤其是製程中難度最高的微影技術,目前主流多採用 193 奈米浸潤式微影技術,但從 65 奈米製程到現在一路突破物理極限至目前 10 奈米,面臨的不只是物理上的瓶頸,愈來愈複雜的圖形造成曝光次數增加,光罩成本也跟著倍增。摩爾定律價格不變,積體電路上可容納的電晶體數量每隔 18~24 個月會增加一倍的目標變得窒礙難行,極紫外光(EUV)微影就被視為摩爾定律能持續往下走的關鍵。

EUV 先前因光源強度與生產量未達經濟效益,遲遲未能量產。據目前 EUV 設備製造商艾司摩爾(ASML)在去年 11 月 EUVL Workshops 透露的進度,EUV 光源強度已能達到 125W,預計 2018 年能達到光源強度 250W,可支持每小時生產 125 片晶圓的量產目標。屆時三星與台積電正好走至 7 奈米製程。距離台積電 2020 年 5 奈米量產,EUV 或許更能接近浸潤式微影設備每小時能生產逾 200 片晶圓的生產效益。

晶圓製造商先前已陸續安裝 EUV 進行試產,三星在 2015 年 7 月即攜 IBM,利用 EUV 打造 7 奈米晶片原型,2016 年中再有消息指出,三星砸重金採購新的 NXE 3400 EUV 機台,將於 7 奈米就導入 EUV 技術以力抗台積電等對手。而台積電先前即擁有兩台 NXE 3300 EUV 設備,據悉在今年第一季又再引進了兩台 NXE 3400,另外,有消息指出,艾司摩爾大客戶英特爾在 7 奈米同樣有意導入 EUV。從艾司摩爾 18 日的最新數據,加上 2016 年第四季再獲得的 4 台訂單,目前 EUV 設備累積訂單數量已達 18 台。

然 EUV 機台並不便宜,一台 EUV 光刻機要價逾 1 億美元,是其他微影技術設備金額的兩倍,這場製程競賽,比技術也比銀兩,競爭門檻跟著愈墊愈高。

(首圖來源:科技新報)

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