台积电为保持业界领先地位大规模购买EUV光刻机

据TOMSHARDWARE报道，台积电表示其部署的极紫外光（EUV）光刻工具已占全球安装和运行总量的50%左右，这意味着其使用的EUV机器数量超过了业内其他任何一家公司。为了保持领先，台积电已经下单订购了至少13台ASML的Twinscan NXE EUV光刻机，将会在2021年全年交付，不过具体的交付和安装时间表尚不清楚。

同时，明年台积电实际需求的数量可能是高达16到17台EUV光刻机。

目前，台积电使用ASML的Twinscan NXE EUV光刻机在其N7+以及N5节点上制造芯片，但在未来几个季度，该公司将增加N6（实际上将在2020年第四季度或2021年第一季度进入HVM）以及同样具有EUV层的N5P工艺。台积电对EUV工具的需求正在增加是因为其技术越来越复杂，更多地方需要使用极紫外光刻工具处理。台积电的N7+使用EUV来处理最多4层，以减少制造高度复杂的电路时多图案技术的使用。

根据ASML的官方数据，2018年至2019年，每月产能约4.5万片晶圆（WSPM），一个EUV层需要一台Twinscan NXE光刻机。随着工具生产效率的提高，WSPM的数量也在增长。如果要为一个准备使用N3或更先进节点制造工艺的GigaFab（产能高于每月10万片）配备设备，台积电在该晶圆厂至少需要40台EUV光刻设备。

ASML最新推出的Twinscan NXE:3400B和NXE:3400C光刻系统价格相当昂贵。早在10月份，ASML就透露，其订单中的4套EUV系统价值5.95亿欧元（约合7.03亿美元），因此单台设备的成本可能高达1.4875亿欧元（1.7575亿美元）。也就是说，13套EUV设备可能要花费台积电高达22.84亿美元。

但在EUV工具方面，钱并不是唯一的考虑因素。ASML是唯一生产和安装EUV光刻机的公司，它的生产和安装能力相对有限。在对其生产工艺进行调整后，该公司认为可以将单台机器的周期缩减到20周，这样一来，每年的产能将达到45到50套系统。

今年的前三季度，ASML已经出货了23台EUV光刻机，预计全年销售量比2020年原计划的35台少一点。截至目前，ASML已累计出货83台商用EUV光刻机（其中包括2015年第一季度至2020年第三季度销售的NXE:3350B、NXE:3400B和NXE:3400C）。如果台积电官方关于拥有全球已安装和运行Twinscan NXE光刻机中约50%这个说法是正确的，那么目前可能已经拥有30至40台EUV光刻机。

台积电当然不是唯一采购大量EUV光刻机的半导体制造商。三星目前只使用EUV工艺来生产其7LPP和5LPE SoC以及一些DRAM，但随着三星晶圆厂扩大EUVL工艺在生产上的应用，三星半导体也提高了基于EUV工艺的DRAM的生产，最终将不可避免地采购更多的Twinscan NXE光刻机。预计英特尔也将在2022年开始使用其7nm节点生产芯片时，将开始部署EUVL设备，很可能在未来几年成为EUVL设备的主要采用者之一。

未来几年全球对EUV光刻机的需求只会增加，但从目前的情况来看，在未来一段时间内，台积电仍将是这些光刻设备的主要采购者，三星和英特尔将紧随其后。

责任编辑：haq