近來，因為佳能發(fā)布了號稱可以生產(chǎn)2nm的新一代納米壓印光刻機，引起了大家對其與ASML競爭的廣泛討論。
不過，semiwiki的作者Robert Maire在其文章中毫不客氣地抨擊了大家的這種觀點。他首先表示，過去幾周對佳能過度反應(yīng)和當(dāng)初對應(yīng)用材料的Sculpta一樣。他同時指出，納米壓印雖然已經(jīng)取得了巨大進步，但仍然沒有競爭力。在他看來，一些參與這個討論的專家對技術(shù)基本缺乏了解。他同時還強調(diào)，芯片行業(yè)似乎一直在尋找不存在的替代品。
Robert Maire說到，上周，由于佳能宣布推出納米壓印工具，我們在 ASML 中看到了巨大的負(fù)面反應(yīng)。不知何故，市場和許多所謂的“分析師”變得熱衷并煩惱，認(rèn)為這將是我們所知道的 ASML 的終結(jié)。
“在撰寫 ASML 訃告之前，似乎沒有多少人進行任何認(rèn)真的事實核查，甚至進行簡短的分析。”Robert Maire說。
也許市場上對那些擁有壟斷地位并伴隨著高估值的公司自然而然感到幸災(zāi)樂禍。也許每個人都只是想看到頂級狗從他們的基座上被撞下來。問題是事實并非如此，ASML 一如既往地堅如磐石，佳能對 ASML 業(yè)務(wù)的影響本質(zhì)上為零。
在Robert Maire看來，佳能的新聞只是當(dāng)時對 Applied Sculpta 工具過度反應(yīng)的翻版，該工具在 SPIE 光刻會議上不恰當(dāng)?shù)亟榻B了，盡管它只不過是一種蝕刻工具。應(yīng)用材料公司稱其為成像工具，盡管它顯然根本不是。
技術(shù)零了解的人表示，雙重圖案化已經(jīng)結(jié)束，ASML的工具銷量將減半。顯然，這與事實相去甚遠(yuǎn)，應(yīng)用材料公司還顯然試圖爭奪 ASML 在光刻領(lǐng)域的一些價值。
現(xiàn)在，距離 Scuplta 恐慌已經(jīng)過去 6 個多月了，大多數(shù)投資者似乎終于意識到它對 ASML 的影響為零。Scuplta 并沒有席卷市場。早在 Sculpta 宣布時，許多專家就表示這是對 ASML 的“生存威脅”……上周我們聽到了同樣過分夸大的對 ASML 的“生存威脅”……不是！
與 Applied Sculpta 技術(shù)非常相似，佳能技術(shù)也已存在數(shù)十年，并且作為一項發(fā)展中的技術(shù)一直在苦苦掙扎。
佳能于 2014 年收購了德克薩斯州的 Molecular Imprints 公司，進入了納米壓印業(yè)務(wù)。Molecular Imprints 已經(jīng)苦苦掙扎了很長一段時間，但從未真正獲得任何重大牽引力。使用納米壓印對具有微圖案的磁盤驅(qū)動器盤片進行表面修飾有一些早期的方向。當(dāng)時，半導(dǎo)體行業(yè)的使用僅限于存儲設(shè)備的重復(fù)模式。
缺陷和對準(zhǔn)一直是納米壓印的永恒問題和限制。我們確實贊揚佳能在這些和其他領(lǐng)域通過日本公司聞名的不懈工程取得了巨大進步，但基本的技術(shù)限制仍然存在。
納米壓印在存儲器中可能有一些潛在的應(yīng)用，納米壓印比邏輯更能容忍缺陷問題，并且以較低的分辨率運行，但距離成為“現(xiàn)實世界”HVM（大批量制造）解決方案還有很長的路要走。
“如果6個月后，某家公司宣布在DSA（定向自組裝）或多束電子束直寫系統(tǒng)方面取得突破，并被吹捧為對ASML的“生存威脅”，那么面對愚蠢的事情，就出去購買ASML的股票從眾心理。”Robert Maire說。
他指出，DSA 作為一種光刻替代方案已經(jīng)存在了數(shù)十年，但其自身也有與納米壓印相當(dāng)?shù)木窒扌裕虼艘恢笔菢?biāo)準(zhǔn)光刻的替代方案。
還有直寫電子束技術(shù)，雖然分辨率比 EUV 高得多，但速度慢數(shù)百萬倍，就像用鉛筆復(fù)印報紙而不是 EUV 印刷機一樣。有人嘗試使用大規(guī)模平行鉛筆，但顯然它仍然非常慢。
許多光刻技術(shù)都想從ASML 嘴里搶食，但很多都是無用功。
Robert Maire表示，對不可行的光刻替代品反應(yīng)過度的部分原因是因為光刻的成本呈指數(shù)級增長，ASML 的壟斷也是如此。
我們參加許多行業(yè)會議并了解最新趨勢。我們不遺余力地參加任何行業(yè)分析師都不會參加的會議，更不用說甚至不知道了，例如最近的 SPIE 光掩模和 EUV 會議。DSA、納米壓印和其他技術(shù)總是在此類會議上討論，但業(yè)內(nèi)任何認(rèn)真的人都知道，目前還沒有可行的替代方案可以影響 ASML。
隨著當(dāng)前光刻成本增長速度超過任何其他半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，人們?nèi)匀粚μ娲桨副в懈蟮南Ｍ蛪粝搿?/p>
我們還確信，中國比其他任何國家都更加努力地尋找當(dāng)前認(rèn)可的光刻工具的替代品。如果 DSA、納米壓印或直寫可行，他們就會這么做。
盡管上周人們對見呢過產(chǎn)品的發(fā)布做出了無知的、歇斯底里的、過度的反應(yīng)，但對于 ASML 來說，佳能的發(fā)布并沒有帶來任何改變。
更大、更現(xiàn)實、更相關(guān)的問題是全球宏觀經(jīng)濟前景、芯片供應(yīng)過剩、中國制裁等。ASML的壟斷地位和市場地位沒有改變，唯一顯著的變量仍然是市場本身。
迄今為止，ASML 仍然是半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域最具主導(dǎo)地位的參與者，并因此受到適當(dāng)?shù)闹匾暋?/p>
佳能的印記威脅并不比床底下的怪物更真實。
佳能聲稱其納米壓印光刻機能夠生產(chǎn) 5 納米芯片
在生產(chǎn)最先進的芯片方面，荷蘭半導(dǎo)體制造設(shè)備制造商 ASML 已經(jīng)鎖定了市場。然而，佳能的新光刻技術(shù)可能很快就會挑戰(zhàn)這一地位。
上周五，這家以其高端相機系統(tǒng)而聞名的日本跨國公司宣布推出一款納米壓印光刻 (NIL) 機器，據(jù)稱該機器能夠生產(chǎn)低至 5 納米工藝節(jié)點的零件。佳能聲稱，通過進一步改進，它最終可以生產(chǎn) 2 納米部件。我們假設(shè)佳能將能夠?qū)崿F(xiàn)可接受的良率和低缺陷率，以使所有這些變得有用。
這將使其與 ASML 的極紫外光刻 (EUV) 套件競爭。這家荷蘭供應(yīng)商是用于制造 7 納米以下芯片的 EUV 的唯一供應(yīng)商。也許更誘人的是，佳能的 NIL 技術(shù)——不依賴 EUV 應(yīng)用中使用的復(fù)雜光學(xué)器件或鏡子。
佳能的納米壓印技術(shù)的工作原理是將印有電路設(shè)計的掩模像印章一樣物理地壓到芯片硅片的抗蝕劑層上。
“由于其電路圖案轉(zhuǎn)移過程不通過光學(xué)機制，因此掩模上的精細(xì)電路圖案可以忠實地復(fù)制在晶圓上。因此，可以在單個壓印中形成復(fù)雜的二維或三維電路圖案，”佳能解釋在它的產(chǎn)品時說道。
這與 ASML 和其他公司使用的光刻技術(shù)不同，后者涉及使特定波長的光穿過光掩模以在晶圓上的圖案層上蝕刻特征。最終目標(biāo)是在芯片芯片上制作復(fù)雜的高密度電路。
盡管佳能聲稱其技術(shù)可以生產(chǎn)相當(dāng)于 5 納米工藝的芯片，但 Gartner 分析師 Gaurav Gupta 仍持懷疑態(tài)度。“如果佳能突然實現(xiàn)重大技術(shù)突破，我會感到驚訝，”他告訴我們。
他解釋說，納米壓印光刻 (NIL) 作為一個概念已經(jīng)存在了一段時間，但該技術(shù)一直受到缺陷、覆蓋和吞吐量等挑戰(zhàn)的困擾。
“我們預(yù)計五年前不會產(chǎn)生商業(yè)影響，并且主要從存儲芯片開始，”他告訴The Register。“與大批量執(zhí)行和制造準(zhǔn)備相比，前沿節(jié)點的研發(fā)或概念能力存在很大差距，這就是挑戰(zhàn)。”
對于 Gupta 來說，到目前為止，有關(guān) NIL 的大部分討論都集中在它在內(nèi)存模塊生產(chǎn)中的使用。例如，早在 2015 年， SK 海力士就與東芝成立了一家合資企業(yè)，開發(fā) NIL 技術(shù)。
應(yīng)用材料Sculpta ，威脅ASML？
在今年2 月最后一天，應(yīng)用材料公司宣布了一些投資者顯然認(rèn)為對 EUV 掃描儀銷售構(gòu)成威脅的消息，隨后ASML 的股價略有下跌。不過這些擔(dān)憂被夸大了。因為即使應(yīng)用材料公司的“圖案成形技術(shù)”如宣傳的那樣有效，這家位于 Veldhoven 的設(shè)備制造商仍將從 Centura Sculpta 系統(tǒng)的廣泛采用中獲益。
報道顯示，Sculpta 是一種選擇性蝕刻工具，旨在不對稱地去除材料。通過以可配置的角度和速度在晶圓上移動等離子束，化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)會蠶食現(xiàn)有特征的側(cè)壁，從而改變其形狀。例如，孔可以拉長成橢圓體。
盡管該技術(shù)不能提高圖案分辨率，但它可以創(chuàng)建更密集的圖案，而無需添加另一個光刻周期，即應(yīng)用雙重圖案。考慮上面提到的孔的圖案。孔的最小直徑由規(guī)格決定，但孔的間距越近，在給定區(qū)域內(nèi)的孔就越多。然而，間距受到光刻的限制。緊密的間距需要分兩步進行，即按順序?qū)山M孔進行圖案化。
應(yīng)用材料公司在新聞發(fā)布會上展示的 Sculpta 可以用更少的步驟取代沉積、光刻、蝕刻和其他工藝的第二個周期。首先，通過標(biāo)準(zhǔn)光刻程序?qū)Ω〉芗目走M行圖案化。接下來，使用 Sculpta 工具放大孔，使它們比單一圖案化步驟更靠近。
應(yīng)用材料公司推出的 Sculpta 是一種在某些情況下減少 EUV 光刻需求的方法。新聞材料重點介紹了兩個雙圖案用例，其中之一已在上面概述，但也可能還有其他用例。無論如何，很明顯 Sculpta 并不能取代光刻技術(shù)，這是互補的。
即便如此，應(yīng)用材料公司聲稱，所提出的雙圖案用例可以顯著節(jié)省成本，部分原因是降低了復(fù)雜性。對于它所取代的每個 EUV 雙圖案序列，Sculpta 可以為每個晶圓節(jié)省 50 美元，或者每月每 100k 晶圓啟動節(jié)省 2.5 億美元。此外，應(yīng)用材料公司表示，該技術(shù)已經(jīng)為大規(guī)模部署做好了準(zhǔn)備，他們也已經(jīng)與領(lǐng)先客戶一起開發(fā)了六年，英特爾和三星對此都贊不絕口。
分析人士對Sculpta 的潛在影響存在不同意見。Semiconductor Advisors 的 Robert Maire 對此并不以為然，稱其“只是另一種蝕刻工具”，它模仿的是 Tokyo Electron 的產(chǎn)品。“說 Sculpta 是雙圖案 EUV 的替代品有些牽強，因為它僅在某些情況下充當(dāng)替代品，而不是所有情況。因此，要說這會產(chǎn)生某種重大影響，比如消除雙重圖案或 EUV 的使用，也是一個漫長的過程。”
IC Knowledge 的 Scotten Jones 則更有信心，稱 Sculpta 是“光刻工具集的有用補充”。他指出，吞吐量將是節(jié)省成本的一個主要因素，“但 Sculpta 工具的速度必須非常慢，才不會成為比 EUV 光刻循環(huán)便宜得多的選擇。”
Dylan Patel 和 Semianalysis 的同事們非常熱情，他們寫道，Sculpta 將“重新定義光刻和圖案化市場”，并指出“Sculpta 用例顯然是獨一無二的”。根據(jù)對該工具的吞吐量、周期時間、成本、出貨量預(yù)估和客戶收入預(yù)估的分析，Semianalysis 得出未來 EUV 需求將減少 45 億美元的結(jié)論。只有市場研究公司的付費客戶知道具體時間是什么時候，但可能還很遙遠(yuǎn)。不過，作為參考，去年ASML的EUV系統(tǒng)銷售收入達到70億美元，同比增長13%。
為了便于討論，我們假設(shè) Sculpta 工作得很好。芯片制造商已經(jīng)在生產(chǎn)中應(yīng)用了 EUV 雙圖案化，并且隨著高數(shù)值孔徑的出現(xiàn)，他們對它的需求也會不斷增加。最終，高數(shù)值孔徑雙圖案也將變得普遍。這推動了對 ASML 工具的需求。顯然，Sculpta 可以消除部分需求。
但 Sculpta 也將產(chǎn)生新的需求。在摩爾定律的這個階段，尺寸縮放已經(jīng)放緩并將繼續(xù)放緩，任何有助于降低成本的措施都有助于保持行業(yè)的增長。“我們歡迎任何制程改進的推動者。在過去的幾年里，我們與許多合作伙伴在 EUV 的抗蝕劑、掩模和蝕刻技術(shù)方面進行了合作。抗蝕劑靈敏度、成像對比度等的改進都顯著提高了生產(chǎn)率或成像性能。反過來，這些收益為我們的客戶在 EUV 升級過程中節(jié)省了大量成本。”ASML 發(fā)言人回應(yīng)了 Bits&Chips 的評論請求。“在接下來的幾個月里，我們將在客戶需要時與客戶合作，看看 [Sculpta] 帶來了什么好處。”
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