在今年早些時候，臺積電表示，公司已在全球范圍內(nèi)部署并運行了大約50％的所有極紫外（EUV）光刻工具，這意味著該公司使用的EUV機器比業(yè)內(nèi)任何其他公司都要多。而根據(jù)Digitimes最近的一份報告，為了保持領先地位，臺積電已經(jīng)訂購了超過十二臺ASML的Twinscan NXE EUV光刻機，并將于明年交付。

訂購了13款EUV工具，還需要更多

DigiTimes 援引未披露的工業(yè)消息來源稱，臺積電已經(jīng)訂購了至少13套ASML的EUV系統(tǒng)。盡管尚不清楚確切的交付和安裝時間表，但他們表示，這些工具將在2021年全年交付。同時，他們指出，臺積電明年的實際需求可能高達16 到17臺EUV光刻機，因為該公司正在使用具有EUV層的制造技術來提高產(chǎn)量，臺積電尚未確認該報告。

目前，臺積電使用ASML的Twinscan NXE EUV光刻機在其N7 +和N5節(jié)點上生產(chǎn)商用芯片，但該公司將在接下來的幾個季度中增加N6（實際上定于2020年第四季度或2021年第一季度進入HVM）以及還具有EUV層的N5P流程。

臺積電對EUV工具的需求隨著其技術變得越來越復雜并采用了需要使用極紫外光刻工具進行處理的更多層而不斷增加。臺積電的N7 +最多使用四層EUV，以減少制造高度復雜的電路時多圖案技術的使用。

根據(jù)ASML的數(shù)據(jù)，從2018年至2019年，每月每開始生產(chǎn)約45，000個晶圓，一個EUV層就需要一個Twinscan NXE光刻機（one EUV layer required one Twinscan NXE scanner for every ~45，000 wafer starts per month in 2018 ~ 2019）。隨著工具生產(chǎn)率的提高，WSPM的數(shù)量也在增加。因此，要配備一個GigaFab（每月產(chǎn)能超過100，000個晶圓），以使用N3或更先進的節(jié)點制造芯片，該工廠則至少需要40個EUV工具。

臺積電董事會本周早些時候批準了151億美元的資本支出，用于購買新生產(chǎn)工具，晶圓廠建設和安裝特殊技術能力，升級其先進封裝設施以及2021年第一季度的研發(fā)等方面的支出，這些資金可能會用于購買EUV工具。。

ASML提升EUV生產(chǎn)能力

ASML最新的Twinscan NXE：3400B和NXE：3400C步進掃描系統(tǒng)非常昂貴。早在10月份，ASML就在其訂單中透露了四個EUV系統(tǒng)，價值5.95億歐元（約合7.03億美元），因此一件設備的成本可能高達1.475億歐元（約合1.775億美元）。也就是說，13套EUV可能使臺積電花費高達22.84億美元。

但是，對于EUV工具而言，金錢并不是唯一的問題。ASML是生產(chǎn)和安裝EUV光刻機的唯一一家公司，并且其生產(chǎn)和安裝能力相對有限。在對制造過程進行了所有調(diào)整之后，該公司認為可以將單臺機器的周期時間縮短至20周，這將使年產(chǎn)能達到45至50個系統(tǒng)。

在今年的四個季度中，ASML已交付了23臺EUV光刻機，并且打算出售的數(shù)量略低于其最初計劃在2020年推出的35臺系統(tǒng)。到目前為止，ASML已交付了83臺商用EUV工具（其中包括NXE：3350B，NXE：3400B，以及從2015年第一季度到2020年第三季度銷售的NXE：3400C機器）銷售給所有客戶。

領先行業(yè)

如果臺積電關于在全球范圍內(nèi)安裝并運行的所有Twinscan NXE工具擁有約50％所有權的主張是正確的，則該公司可能已經(jīng)擁有30至40臺EUV光刻機，這比業(yè)內(nèi)任何其他公司都多。

臺積電當然不是唯一一家采購大量EUV工具的半導體制造商。三星被認為會落后一些，因為該公司僅使用EUV來制造其7LPP和5LPE SoC以及一些DRAM。但是，隨著三星晶圓廠擴大EUVL在邏輯上的使用，而三星半導體提高基于EUV的DRAM的生產(chǎn)，這家企業(yè)集團將不可避免地不得不開始購買更多的Twinscan NXE光刻機。

預計英特爾還將在2022年開始使用7納米節(jié)點制造芯片，屆時他們也將開始部署EUVL系統(tǒng)。盡管該工藝技術以及英特爾未來計劃存在許多不確定性，但不可避免的是，該公司還將在未來幾年成為EUVL的主要采用者之一。

ASML的其他主要客戶是SK hynix，后者已經(jīng)測試驅(qū)動這些工具并開發(fā)適當?shù)墓?jié)點和DRAM IC。

美光公司計劃避免在未來幾代DRAM世代中使用EUVL，但是由于最終仍將必須過渡到啟用EUV的節(jié)點，因此，為了發(fā)展，它將在未來幾年內(nèi)至少采購一個Twinscan NXE系統(tǒng)。

不可避免的是，在未來幾年對EUV工具的需求只會增加，但是從今天的立場來看，在可預見的未來，臺積電將繼續(xù)成為這些光刻機的主要采用者，三星和英特爾也將緊隨其后。
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