3納米代工市場(chǎng)規(guī)模2026年將達(dá)到242億美元,比今年(12億美元)增加20倍以上。目前,三星電子是唯一一家宣布成功量產(chǎn)3納米的企業(yè)。三星電子、臺(tái)積電、英特爾等主要半導(dǎo)體企業(yè)開(kāi)始引進(jìn)EUV設(shè)備,隨著工程技術(shù)的發(fā)展,預(yù)計(jì)3納米將成為核心先進(jìn)工藝。特別是用于生產(chǎn)制造2nm、1.8nm等制程的High-NA EUV光刻機(jī)初期版本將于明年年末引進(jìn),預(yù)計(jì)2025年末將正式商用。
近日,“2022半導(dǎo)體EUV生態(tài)系統(tǒng)全球會(huì)議”在韓國(guó)舉行,韓國(guó)EUV最高權(quán)威、漢陽(yáng)大學(xué)新材料工學(xué)部教授安鎮(zhèn)浩,三星電子、SK海力士、ASML、應(yīng)用材料(AMAT)、東京電子(TEL)等多家企業(yè)的專(zhuān)家出席了會(huì)議。另外,S&Estech、Park Systems、東進(jìn)SEMECHEM等主要材料、零部件、裝備企業(yè)也分享了各自的研究成果。
安鎮(zhèn)浩教授表示:“High-NA EUV設(shè)備的價(jià)格為每臺(tái)5000億韓元,是現(xiàn)有EUV的2倍,?可將配置成本和流程效率分別提高50%和60%,?引入?必不可少,正式適用量產(chǎn)的時(shí)間將在2025年底至2026年。
對(duì)于實(shí)際設(shè)備產(chǎn)量,他解釋說(shuō):“到2026年,EUV設(shè)備產(chǎn)量將比2020年增加3倍,達(dá)到90多臺(tái),High-NA EUV設(shè)備計(jì)劃到2028年年產(chǎn)20臺(tái)?!?/strong>
但為了引進(jìn)High-NA EUV,還有很多課題需要解決。因?yàn)殡S著電路的微小化,即使是微小的缺陷也會(huì)大大減少良率,EUV光子的高能也會(huì)導(dǎo)致多種模式缺陷。
直接使用EUV設(shè)備的三星電子和SK海力士也對(duì)High-NA EUV設(shè)備商用化高度關(guān)注。三星電子代工事業(yè)部首席研究員樸炳宰強(qiáng)調(diào):“代工市場(chǎng)中3納米先端工程市場(chǎng)規(guī)模將從今年的12億美元增加到2026年的242億美元,年均增長(zhǎng)8.5%。隨著3納米工程比重的提高,營(yíng)造EUV生態(tài)系統(tǒng)非常重要?!?/p>
Gartner表示,代工市場(chǎng)今年年底最大的占比的工藝為5納米和7納米(369億美元)。但5納米和7納米的比重將逐漸減少,而3納米的比重將迅速增加。
過(guò)去,半導(dǎo)體企業(yè)為了抑制泄漏電流和精細(xì)化制造工藝,開(kāi)發(fā)了FinFET晶體管技術(shù)。流過(guò)電流的通道被稱(chēng)為“3D晶體管”,因?yàn)殚T(mén)是圍繞三面的方式。現(xiàn)在,隨著電路線寬變得更薄,即使使用引腳,也很難正常發(fā)送電流。
因此出現(xiàn)了晶體管門(mén)包圍4個(gè)通道的技術(shù)。這就是新一代晶體管結(jié)構(gòu)Gate-All-Around,GAA。三星電子今年6月成功實(shí)現(xiàn)了以GAA為基礎(chǔ)的3納米量產(chǎn),成為了話(huà)題。值得一提的是,三星電子沒(méi)有在中間放入納米線,而是選擇了納米片等其他的方法。這就是MBCFET技術(shù)。
樸炳宰強(qiáng)調(diào):“如果使用MBCFET,在工藝自由度方面也會(huì)得到改善。MBCFET可以提供更低的工作電壓,更高的電流效率(即驅(qū)動(dòng)電流能力)和高設(shè)計(jì)靈活性。相反,MBCFET的性能和功率會(huì)增加到相似的水平,因此效率更高?!?/p>
隨著EUV市場(chǎng)需求的增長(zhǎng),半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)正在積極開(kāi)發(fā)相關(guān)設(shè)備。全球唯一的EUV設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)ASML正在擴(kuò)充EUV設(shè)備生產(chǎn)能力。ASML韓國(guó)理事李明圭表示:“與初期相比,現(xiàn)在EUV設(shè)備非常穩(wěn)定。今年EUV設(shè)備出貨50臺(tái)以上,明年將比這更多?!盇MAT韓國(guó)理事姜相吉表示:“我們正在開(kāi)發(fā)減少EUV光罩次數(shù),同時(shí)盡量減少電路缺陷的技術(shù)。AMAT期待通過(guò)該技術(shù)提高EUV工藝的生產(chǎn)效率。他還解釋說(shuō),正在與三星電子、SK海力士進(jìn)行合作。
來(lái)源:IC TIME編譯