電鏡搬運搬遷移位拆裝
2021-08-06 來自: 亞瑟半導體設備安裝(上海)有限公司 瀏覽次數(shù):213
電鏡搬運搬遷移位拆裝的亞瑟報道: 半導體設備搬運在3nm節(jié)點上構建的晶圓成本或將達到3萬美元左右,晶圓代工成本將進一步提高。 半導體設備搬運另一組數(shù)據(jù)也對此進行了印證,成本價格在很大程度上取決于芯片制程和晶圓尺寸的不同。IC Insights提供的數(shù)據(jù)顯示,每片0.5µ 200mm晶圓代工收入(370美元)與≤20nm 300mm晶圓的代工收入(6050美元)之間相差超過16倍。即使同樣是在300mm晶圓尺寸下,≤20nm 相比28nm工藝,成本相差也達到一倍。 半導體設備搬運觀察可見,隨著工藝節(jié)點的提升,晶圓代工成本隨之大幅度提升。此外,除了晶圓廠建設和代工費用,晶圓制造廠商的日常運營投入也不低(當然,此部分已經(jīng)均攤到了代工成本里面)。臺積電企業(yè)社會責任報告書中的數(shù)據(jù)顯示,2019年臺積電能源消耗量達到143.3億度,作為對比,2019年深圳市1343.88萬常住人口的全年居民用電為146.64億度。由此可見,臺積電一年消耗的電量有多么巨大。而且,精度越高的工藝,或精度越高的光刻設備,所需電量還會成正比增長。據(jù)臺媒報道,以5nm為例,臺積電5nm芯片大規(guī)模量產(chǎn)之際,公司單位產(chǎn)品用電量相比2019年上漲了17.9%。 半導體設備搬運掩膜版又稱光罩、光掩膜等,是微電子制造過程中的圖形轉移工具或母版,其功能類似于傳統(tǒng)照相機的“底片”,根據(jù)客戶所需要的圖形,通過光刻制版工藝,將微米級和納米級的精細圖案刻制于掩膜版基板上,是承載圖形設計和工藝技術等內(nèi)容的載體。據(jù) 半導體設備搬運顯示,在16/14nm制程中,所用掩膜成本在500萬美元左右,到7nm制程時,掩膜成本迅速升至1500萬美元。又從臺積電(IEDM 2019)了解到,從10nm到5nm,隨著EUV光刻技術的應用,掩膜使用數(shù)量有所減少,5nm與10nm制程中掩膜使用數(shù)量相差不多。但是,在掩膜數(shù)量基本持平的情況下, 半導體設備搬運制程工藝使得掩膜總成本提升,能側面反映出掩膜平均成本在不斷升高。再反映到芯片成本上,每片CPU的掩膜成本等于掩膜總成本/總產(chǎn)量。如果總體產(chǎn)量小,芯片的成本會因為掩膜成本而較高;如果產(chǎn)量足夠大,比如每年出貨以億計,掩膜成本被巨大的產(chǎn)量分攤,可以使每塊CPU的掩膜成本大幅降低,使擁有“更貴的制程工藝+更大的產(chǎn)量”屬性的CPU,比“便宜的制程工藝+較小的產(chǎn)量”的CPU成本更低。可以預見,到3nm時,掩膜成本預計將會再度攀升,進一步增加芯片成本。 半導體設備搬運光刻機作為芯片制造階段核心的設備之一,負責“雕刻”電路圖案,其精度決定了制程的精度,其原理是把設計好的芯片圖案印在掩膜上,接著用激光光束穿過印著圖案的掩膜和光學鏡片,將芯片圖案曝光在帶有光刻膠涂層的硅片上,將掩膜上的圖案轉移到芯片光刻膠涂層上。隨著工藝制程的發(fā)展,到7nm及更技術節(jié)點時,需要波長更短的極紫外(EUV)光刻技術來實現(xiàn)更小的制程。荷蘭ASML是有能力制造EUV光刻機的廠商。臺積電在7nm+時引入了EUV設備,但層數(shù)相對有限;6nm增加了EUV層并優(yōu)化了PDK(工藝設計工具包);5nm具有完全EUV能力。隨著芯片面向3nm工藝,芯片制造商將需要一種高數(shù)值孔徑EUV(high-NA EUV)的EUV光刻新技術。據(jù)ASML財報顯示,他們正在研發(fā)采用high-NA技術的下一代EUV光刻機,有更高的數(shù)值孔徑、分辨率和覆蓋能力,較當前的EUV光刻機將提高70%。但EUV光刻機的價格一直以來十分昂貴,2018年,中芯和ASML簽訂了訂購協(xié)議,以1.2億美元的價格訂購了一臺EUV光刻機。這一價格與PHOTRONICS披露的EUV光刻機價格基本吻合。