揭祕4億美金光刻機的製造工廠 - asiasworldcity.hk

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如果您希望可以時常見面，歡迎標星收藏哦~來源：內容編譯自CNBC。在荷蘭一箇巨型實驗室裏，嚴密的大門後，有一臺機器正在改變微芯片的製造方式。ASML該公司耗時近十年研發了高數值孔徑（HighNA）芯片。該芯片造價超過4億美元，是世界上最先進、最昂貴的芯片製造設備。CNBC於4月份前往荷蘭參觀了該實驗室。在此之前，HighNA從未被拍攝過，即使是ASML自己的團隊也是如此。在實驗室內，HighNA認證團隊負責人AssiaHaddou向CNBC獨家近距離展示了HighNA機器，她稱這些機器“比雙層巴士還要大”。該機器由四個模塊組成，分別在康涅狄格州、加利福尼亞州、德國和荷蘭製造，然後在荷蘭費爾德霍芬的實驗室組裝，進行測試和批准，然後再次拆卸運出。Haddou表示，這需要七架部分裝載的波音飛機747飛機，或者至少25輛卡車，才能將一套系統送到客戶手中。全球首個HighNA商業化安裝於英特爾，該公司將於2024年在俄勒岡州建造芯片製造廠（簡稱fab）。迄今爲止，只有五臺這種巨型機器被交付使用。目前，只有少數臺灣半導體製造公司、三星和英特爾等幾家公司能夠提供這種芯片，它們正在加緊生產，以生產數百萬塊芯片。高數值孔徑(HighNA)是ASML最新一代極紫外光刻機(EUV)。ASML是EUV的獨家製造商，EUV是全球唯一能夠投射構成最先進微芯片的最小藍圖的光刻設備。來自Nvidia、蘋果和AMD等巨頭的芯片設計，沒有EUV就無法製造。ASML向CNBC表示，其所有EUV客戶最終都將採用高數值孔徑(HighNA)技術。其中包括美光、SK海力士和Rapidus等其他先進芯片製造商。Futurum集團的丹尼爾·紐曼(DanielNewman)表示：“這家公司已經完全壟斷了該市場。”CNBC採訪了ASML首席執行官ChristopheFouquet，詢問他是什麼原因阻止了ASML進一步提高其機器的價格。他解釋說，隨着機器的進步，芯片生產成本也隨之降低。“摩爾定律告訴我們，我們需要持續降低成本，”福凱說道。“人們相信，如果能降低成本，就能創造更多機會，所以我們需要參與到這場競爭中來。”兩家主要客戶已確認，HighNA較ASML之前的EUV機器有顯著改進。在二月份的一次會議上，英特爾表示，迄今爲止已使用HighNA生產了約3萬片晶圓，其可靠性約爲前代機器的兩倍。在同一次會議上，三星表示，HighNA可將其生產週期縮短60%，這意味着其芯片每秒可以完成更多操作。“一項非常冒險的投資”由於速度和性能的提升，高數值孔徑可以降低芯片價格。高數值孔徑還能提高良率，這意味着每片晶圓上可用的芯片數量更多。這是因爲它可以以更高的分辨率投射芯片設計。HighNA採用與EUV機器相同的工藝，但鏡頭開口更大，從而可以用更少的步驟投射更小的芯片設計。“HighNA意味着兩點。首先，也是最重要的，就是尺寸縮小。也就是說，一塊晶圓上可以容納更多器件，”ASML技術執行副總裁JosBenschop說道。“其次，通過避免多次圖案化，可以加快生產速度，並提高良率。”Benschop於1997年加入ASML，當時該公司剛剛上市兩年。他幫助推動了ASML全力投入EUV光刻技術的決策。這項技術耗時20多年才得以開發。“我們差點就成功了。我想有時候人們會忘記這一點，”福凱說。“這是一項非常冒險的投資，因爲當我們開始的時候，沒有人能保證這項技術一定有效。”到2018年，ASML證明瞭EUV的可行性，各大芯片製造商開始大批量訂購。EUV技術在二十年前似乎是不可能的，它能夠產生大量微小的極紫外光，並將其穿過芯片設計越來越小的掩模版，投射到經過光刻膠處理過的硅晶圓上。爲了產生EUV光，ASML會以每秒5萬滴的速度從噴嘴中噴出熔融的錫液，每一滴錫液都用強大的激光噴射，產生比太陽更熱的等離子體。這些微小的爆炸正是EUV光子發射出來的，其波長僅爲13.5納米。EUV的寬度約爲五條DNA鏈，非常小，以至於所有已知物質都會吸收它，所以整個過程必須在真空中進行。EUV光會從反射鏡反射回來，反射鏡會將其穿過鏡頭，就像相機的工作原理一樣。爲瞭解決EUV被反射鏡吸收的問題，德國光學公司蔡司專爲ASML製造了世界上表面最平坦的反射鏡。ASML的老一代DUV光刻機使用的是波長爲193納米、精度較低的深紫外光。ASML仍在生產這些光刻機，在DUV領域與日本的尼康和佳能競爭，但它是全球唯一一家在EUV光刻技術上取得成功的公司。這家荷蘭公司於2016年左右開始研發價值4億美元的高數值孔徑（NA）機器。高數值孔徑機器的工作原理與深紫外（DUV）相同，使用相同的極紫外（EUV）光源。但有一箇關鍵的區別。高數值孔徑(NA)的數值孔徑越大，意味着其透鏡開口越大，從而增加了反射鏡捕獲光線的角度。更多來自更大角度的光線使高數值孔徑機器能夠一步將越來越小的設計轉移到晶圓上。相比之下，較低數值孔徑的機器則需要通過多箇掩模版進行多次EUV光投射。“當數量增加時，流程就會變得非常複雜，良率也會下降，”福凱說。分辨率隨着數值孔徑(NA)的增加而提高，從而減少了對多箇掩模版和曝光的需求，節省了時間和成本。然而，高數值孔徑機器的成本也會上升。福凱說：“你必須使用的鏡子越大，因此係統就越大。”這些機器也消耗大量電力。“如果我們不逐步提高人工智能芯片的能效，模型的訓練可能會消耗掉全球的能源，這可能在2035年左右發生，”福凱說道。他表示，正因如此，ASML自2018年以來已將每片晶圓的曝光所需功率降低了60%以上。中國、關稅和美國經濟增長ASML以其突破性的EUV光刻機而聞名，但其較老的DUV光刻機在2024年仍佔其業務的60%。ASML去年售出了44臺EUV光刻機，起價2.2億美元。DUV光刻機價格低得多，價格從500萬美元到9000萬美元不等，但ASML在2024年售出了374臺老款光刻機。中國是這些DUV系統的主要買家，佔ASML2024年第二季度業務的49%。Fouquet告訴CNBC，中國市場銷售額達到峯值的原因是ASML直到去年才完成大量積壓訂單。他表示，到2025年，中國市場的業務應該會恢復到20%至25%之間的“歷史正常水平”。美國出口管制禁止阿斯麥（ASML）向中國出售EUV光刻機。這項禁令始於特朗普第一任政府時期。Futurum集團的紐曼表示，中國自主研發EUV光刻機的可能性“非常小”，相反，他們會使用最先進的DUV芯片來製造智能手機等設備。在人工智能（GenerationAI）的競爭中，美國對先進技術流入中國的擔憂加劇。這種繁榮也推動了芯片股的飆升，其中包括阿斯麥（ASML）的股價在7月份創下歷史新高。由於芯片行業面臨唐納德·特朗普總統的關稅等關鍵不確定因素，ASML的股價自此下跌了30%以上。本肖普告訴CNBC，ASML根本不知道關稅會對公司產生什麼影響。ASML在全球擁有約800家供應商，關稅對公司的影響非常複雜。生產一臺HighNA機器需要經過許多進出口環節。該機器的四個模塊分別在美國、荷蘭和德國製造，然後運往荷蘭進行組裝和測試，在那裏再次拆卸，然後運往美國或亞洲等地的芯片製造廠。多年來，亞洲市場一直佔據ASML業務的80%以上。2024年，美國市場的份額約爲17%，但增長迅速。ASML在全球擁有4.4萬名員工，其中8,500名員工在美國18個辦事處工作。ASML2024年的大部分高北美市場出貨量都流向了英特爾，後者正在俄亥俄州和亞利桑那州建設新的晶圓廠。這家美國芯片製造商近年來舉步維艱，但Fouquet表示，英特爾仍然是ASML的“強大合作伙伴”，並且對美國半導體的獨立發展“至關重要”。總部位於臺灣的臺積電在芯片製程工藝方面遙遙領先於英特爾。CNBC近期參觀了臺積電位於菲尼克斯北部的新晶圓廠，該廠目前已投入量產。作爲美國本土最先進的芯片廠，臺積電對高NA的需求可能很快就會到來。與此同時，ASML正在亞利桑那州建設其在美國的首個培訓中心。Fouquet告訴CNBC，該中心將在“未來幾個月”開放，目標是每年培訓1200名EUV和DUV人員。他表示，“該中心的產能不僅能滿足美國的需求，還能用於培訓更多全球人才。”這家荷蘭公司計劃進一步提高其下一臺機器HyperNA的數值孔徑。Fouquet告訴CNBC，ASML已經爲下一代機器設計了一些光學草圖，而且“這未必是一箇難以製造的產品”。他預計HyperNA的需求將在“2032年至2035年之間”出現。但他不願對價格進行猜測。目前，ASML專注於滿足高數值孔徑(HighNA)的需求。該公司計劃今年至少再出貨5臺系統，並在幾年內將產能提升至20臺。https://www.cnbc.com/2025/05/22/exclusive-look-at-high-na-asmls-new-400-million-chipmaking-colossus.html半導體精品公衆號推薦專注半導體領域更多原創內容關注全球半導體產業動向與趨勢*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅爲了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。今天是《半導體行業觀察》爲您分享的第4043期內容，歡迎關注。『半導體第一垂直媒體』實時專業原創深度公衆號ID：icbank喜歡我們的內容就點“在看”分享給小夥伴哦

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