2024年的光刻承诺

2024年伊始，光刻机的再次成为热度王，光刻机厂商和买家动作频频，大有新的一年，新的战斗的势头，2024这盘局，怕是再有苗头。
01 先进的光刻机

ASML 韩国公司总裁 Lee Woo-kyung 在参加 1 月最后一天在首尔江南区首尔帕纳斯大洲际酒店举行的 SEMICON 韩国 2024 行业领导晚宴之前透露，“我们期待 2027 年带来三星电子和 ASML 的合资企业新研发中心的高数值孔径 (NA) 极紫外 (EUV) 设备。”
这个新的半导体研究中心是韩国总统尹锡烈去年对荷兰进行国事访问期间组建的半导体联盟的成果，三星电子和荷兰设备公司ASML共同投资1万亿韩元在韩国建立该中心。该设施将成为 ASML 和三星电子工程师使用 EUV 设备进行先进半导体研发合作的场所。该中心建于京畿道华城市ASML新园区前，将配备能够实施亚2纳米工艺的先进高数值孔径EUV光刻设备。
在回答有关与三星电子合作建设的研发中心建设进度的问题时，Lee Woo-kyung表示：“我们在ASML韩国华城新园区附近新获得了一块场地，将于明年开始建设。我们计划在竣工时引进[高数值孔径]设备，我们预计最晚会在 2027 年完成。” 这是ASML韩国首次透露即将建设的研发中心的位置以及引进High NA EUV设备的计划。
研发中心的建设是为了引进High NA EUV设备，所需建筑和设备的成本估计为1.5万亿韩元。ASML购买了比原计划建设面积大一倍的场地，最近还解决了供电问题。
High NA EUV设备能够实现亚2纳米工艺，导致三星电子、英特尔和台积电等公司之间展开激烈竞争，以确保该设备用于先进半导体生产的初始产量。据报道，英特尔于去年底率先开始接收这款设备。三星电子从 1nm 工艺开始就使用该设备。
三星电子于2022年6月开始量产3纳米产品，全球率先采用Gate-All-Around（GAA）结构，并计划到2025年生产2纳米工艺芯片，2027 年年生产1.4纳米工艺芯片。去年三星和ASML签署了韩国-荷兰先进半导体学院合作谅解备忘录，今年2月，韩国的半导体人才将前往荷兰接受培训。
ASML的这一代和下一代
据相关报道，ASML Holding NV表示，它开始向英特尔公司运送其第一台最新芯片制造机的主要部件。据不愿透露姓名的知情人士透露，这套高数值孔径极紫外线的最先进系统已运往英特尔位于俄勒冈州的D1X工厂。
去年九月份，ASML 透露，该公司计划在2023年年年底前推出业界首款高数值孔径极紫外 (EUV) 光刻扫描仪，这是下一代 EUV 光刻机开发的一个有希望的迹象。该机器是 0.55 数值孔径 (NA) Twinscan EXE:5000 试点扫描仪，是为芯片制造商开发的，以便他们可以学习如何有效地使用高数值孔径 EUV 技术。在这些研发工作之后，预计将于 2025 年开始使用高数值孔径扫描仪进行芯片的大批量生产，届时 ASML 开始发货商业级 Twinscan EXE:5200 扫描仪。
ASML 首席执行官彼得·温尼克 (Peter Wennink) 在接受采访时表示：“一些供应商在实际提高产能以及为我们提供适当的技术质量水平方面遇到了一些困难，因此导致了一些延迟。但事实上，第一批货还是今年。”
荷兰ASML公司计划在2024年生产10台下一代High-NAEUV光刻机，而英特尔已经率先获得其中的6台，这一消息让全球最大的芯片代工企业台积电感到意外和困惑。ASML的EUV光刻机被认为是制造芯片的关键设备，而新型光刻机对于制造2nm工艺的芯片至关重要。此次英特尔获得了大部分光刻机，意味着台积电不仅在先进的芯片制造设备竞争中落后于英特尔，还需要与其他企业争夺剩下的4台光刻机。
感到危机感的不仅仅是台积电一个企业。
ASML当地时间1月24日发布2023年第四季度及全年财报，全年净销售额达到276亿欧元，同比增长30%。其中，中国市场占其光刻系统销售额的29%，高于前一年的14%。ASML首席财务官罗杰·达森当日表示，2023年中国市场的业绩表现非常强劲，但交付的大部分设备是基于2022年甚至更早的订单。他预计，荷兰和美国最新颁布的出口管制法规生效后，2024年中国市场销售额受到的影响为10%至15%。
达森说，2023年中国市场的业绩表现强劲有两个原因：首先，交付给中国的大部分设备是基于2022年甚至更早的订单。其次，过去几年包括中国市场在内的全球订单交付率相对偏低，实际低于50%。因此，当其他客户的需求时间节点发生变化，ASML能够向中国客户交付已经预订的设备。中国地区的交付量在增加，与此同时其他地区在减少，所以中国市场所占的份额相对出现明显上升。
达森说，发运到中国的设备主要针对成熟制程客户。“这部分的市场需求很稳定，去年很稳定，未来的需求也将继续保持稳定。”
达森还透露，荷兰和美国最新颁布的出口管制法规已经生效。可以预计的是，2024年ASML将不会获得向中国发运NXT:2000i及以上浸润式设备的出口许可证，此外，个别中国先进芯片制造晶圆厂将无法获得发运NXT:1970i和NXT:1980i浸润式设备的许可证。
达森预测，2024年出口管制会影响中国市场10%至15%的销售额（以2023年在中国的销售额为基准），然而ASML仍可以看到终端市场中成熟制程市场的需求依旧旺盛。
02 光刻机低端战

1月30日日本佳能公司表示，市场对其新型光刻机的早期兴趣超出预期，该公司正大力缩小与荷兰ASML公司的差距。
据英国金融时报报道，负责监督新型光刻机开发的佳能高管武石洋明 1 月 27 日接受采访称，采用纳米压印技术的佳能光刻设备 FPA-1200NZ2C 目标今年或明年出货。
佳能 2023 年 10 月公布 FPA-1200NZ2C 纳米压印光刻（NIL）半导体设备。佳能社长御手洗富士夫表示，纳米压印光刻技术的问世，为小型半导体制造商生产先进芯片开辟了一条新的途径。佳能半导体设备业务经理岩本和德表示，纳米压印光刻是指将带有半导体电路图案的掩模压印在晶圆上，只需一个印记，就可以在适当的位置形成复杂的 2D 或 3D 电路图案，因此只需要不断改进掩模，甚至能生产 2nm 芯片。
去年 11 月御手洗富士夫表示：“NIL 产品的价格比 ASML 的 EUV 少 1位数 。”
佳能与日本印刷综合企业大日本印刷株式会社（DAI Nippon Printing Co.）以及存储芯片制造商铠侠控股（Kioxia Holdings Corp.）合作研究纳米压印技术已有近十年的时间。
与通过反射光工作的极紫外光刻技术不同，佳能研究的纳米压印技术是将电路图案直接印在晶圆上，从而制造出据称几何形状与最先进节点相当的芯片，但速度要慢得多。这种新设备有望让芯片制造商降低对芯片代工厂的依赖，同时也让台积电和三星电子等芯片代工厂更有可能批量生产芯片。佳能表示，这种机器所需功率只有 EUV 同类产品的十分之一。
日本还有另一个曾经的光刻机巨头——尼康。尼康也宣布，将于2024年1月正式推出ArF 193纳米浸没式光刻机“NSR-S636E”，生产效率、套刻精度都会有进一步提升。
据悉，尼康这款曝光机采用增强型iAS设计，可用于高精度测量、圆翘曲和畸变校正，重叠精度(MMO)更高，号称不超过2.1纳米。分辨率小于38纳米，镜头孔径1.35，曝光面积为26x33毫米。
对比当前型号，它的整体生产效率可提高10-15％，创下尼康光刻设备的新高，每小时可生产280片晶圆，停机时间也更短。
尼康还表示，在不牺牲生产效率的前提下，新光刻机可在需要高重叠精度的半导体制造中提供更高的性能，尤其是先进逻辑和內存、CMOS图像传感器、3D闪存等3D半导体制造，堪称最佳解决方案。
另据了解，新光刻机的光源技术是20世纪90年代就已经成熟的“i-line”，再加上相关零件、技术的成熟化，价格将比竞品便宜20-30％左右。
尼康还声明，将采用不违反对华出口管制的成熟技术的设备，于2024年投放新产品，通过寻求逆势开拓中国市场，以实现卷土重来。日本政府与美国的对华管制保持一致步调，2023年7月将半导体制造设备纳入对华出口管制对象。由于中国企业越来越难以从海外采购到最尖端的设备，正在将生产线改为面向功率半导体等非尖端产品。
此外，实用化已过去的“i线”等老一代设备不在管制范围之内。进入2000年后实用化的设备本来属于限制对象，但尼康降低了设备的性能，使之只能用于非尖端半导体的生产。据介绍，这些措施的结果是大部分产品“不在出口管制范围之内”。
精机业务本部长滨谷正人干劲十足地表示正在与经济产业省讨论，认为没有问题，将在中国积极销售。在出口管制的背景下，尼康能否以开拓中国市场为契机挽回局面？将成为东山再起的试金石。


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