光刻在芯片制造过程中到底有何作用？据业界人士介绍，光刻是芯片制造过程中必不可少的一环节。所谓的光刻，就是通过一系列生产步骤后，将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺，随后晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜，并通过光刻，最终在晶圆表面上保留下具有特征图形的部分。其目的主要是生产尺寸精确的特征图形，并保证在晶圆表面的位置正确及其他部件的关联正确。该业界人士向笔者强调，光刻工艺在芯片制造工艺过程中充当核心角色，将起到核心作用，由此可见，光刻工艺在制造工艺过程中的重要性！
与此同时，在芯片的制造过程中，由于工艺能力的偏差，导致芯片难免会出现一些缺陷或功能错误，如得不到有效的控制，将会致使大量的芯片报废，这就是良率问题。因此在芯片的生产过程中缺陷的检测同样不可或缺，尤其是随着对成本的控制越来越严格，这对芯片缺陷的检测要求也是越来越强。最初对芯片的检测主要是光学检测，但是由于光学的波长限制，致使一些光学检测设备对一些细微的缺陷无法进行检测，因此利用电子束检测微小的缺陷成为大势所趋，因为它克服了光学波长的限制，能够检测到芯片极为微小的缺陷。
汉微科就是一家在电子束检测方面实力雄厚的台湾公司，其在电子束检测设备市场可谓独占鳌头，在电子束检测设备市场占有率高达85%，毛利率也达7成，全球半导体三巨头三星、台积电、格罗方德都是它的客户。由于晶圆代工厂都采用光学进行检测，因此在制程缩微下面临物理方面的限制，所以电子束检测技术应运而生，从目前来看，汉微科在电子束检测市场领域难逢敌手！尤其是随着半导体长继续加强对10nm、7nm、5nm先进制造工艺的研发和量产，以及制造工艺持续微缩、制造难度的不断提升，导致良率也难以控制，这使得半导体制造厂对电子束监测的呼声越发高涨！
6月16日，汉微科宣布，与ASML签署股份转换契约，将以每股1410元出售给艾司摩尔(ASML)，ASML将以现金方式收购汉微科全数流通在外股权，总交易金额为1000亿新台币（合约31亿美金）。预计今年第4季完成交易，届时汉微科将在台股下柜。制程持续微缩，逻辑与记忆体的制程都越来越复杂，因此双方在很短的时间内就决定合併，汉微科出售之后未来将成ASML的100%持股子公司，在台湾的员工以及相关研发能量都会持续维持。
对于这次半导体行业收购事件，半导体行业专家莫大康表示：“ASML收购汉微科是半导体设备业中又一次成功收购事件，不但双盈而且有合理性。因为未来ASML赌EUV光刻技术，如果将来英特尔在7纳米、台积电和三星在5纳米时采用EUV光刻技术，那它的股票肯定要高涨。”值得一提的是，对于目前在半导体领域大挥资金重力发展的大陆而言，此次ASML收购汉微科又将意味着什么呢？答案是无关紧要！为什么？因为在半导体设备领域，欧洲有ASML，美国有应用材料及科磊，日本有东京威力，台湾有汉微科，而大陆有谁呢？
至此，想必读者应该已经清楚了ASML收购汉微科的目的所在，那就是ASML将持续在EUV光刻技术加大研发力度，莫大康也对笔者称，从此次收购案也意味着光刻机与检测设备将可能关联在一起，这将对于他们的客户而言有利！因为他们都用共同的客户，如英特尔、台积电等，同时，这也意味着将芯片制造过程中两项至关重要的技术结合在了一起。
在此需提的是目前三星、台积电、格罗方德等芯片代工厂对于EUV光刻技术的态度，其中英特尔对EUV光刻技术比较看重，将其当做下一代光刻技术首选，而台积电最初侧重于电子束直写技术（另一种光刻技术），但是目前也非常重视EUV光刻技术，格罗方德则与台积电刚好相反，其最开始侧重于EUV光刻技术，但是现在对电子束直写技术也比较关注，不过其对EUV光刻技术的热情依然不减。
其实台积电还曾一度试图走无掩膜光刻技术（由电子束光刻技术发展而来）道路，无掩膜光刻采用电子束直接在硅片上制造出需要的图形，具有高分辨、低成本等优势，并且大力投资了无掩膜技术设备厂商MapperLithography，并且后者还在台积电的研究设施中安装了一台该光刻设备，并且成功造成了20nm制程芯片，但是这台光刻机属于试验品，并不适合量产，因此将战略转向EUV光刻技术，并从ASML订购了一台试产型EUV光刻机，不过，由于曝光功率等问题，因此台积电仍担心研发成本问题！
所以，ASML为解决曝光问题加速EUV光刻技术的研发进度，在2012年10月收购了准分子激光源供应商Cymer，后者发明了如今半导体制造中最关键的光刻技术所需要的深紫外光源，如今再次收购电子束检测设备龙头汉微科，如果将多方技术综合在一起，则有可能加速其EUV光刻技术在10nm、7nm、5nm等先进制造工艺中的应用。
那么，此次ASML花费1000亿新台币收购汉微科，又将对手机产业产生怎样的效果呢？在前文已经讲述过光刻及电子束检测在芯片制造过程中的重要性，如果EUV光刻技术实现了实质性的突破的话，那么则其必然将会在先进的制造工艺中应用。而我们都知道，对于处理器芯片而言，其制造工艺的重要性不言而喻，先进的制造工艺往往意味着处理器性能的强悍以及高端市场的定位，先进的制造工艺不仅可使得处理器集成更多的晶体管，同时，还能使处理器具备更多的功能和更强的处理性能，此外，还能减少处理器芯片的散热设计所需功耗，从而解决处理器频率提升的阻碍。
更重要的是，消费类电子产品对于成本的控制都极为严格，对成本控制尤为著名的就是苹果的库克，这是一个典型的例子。而先进的制造工艺还可以缩小处理器核心面积，这将意味着，在面积相同的晶圆片上面，采用先进的制造工艺，将可以制造出更多的处理器芯片，不仅仅降低了处理器的制造成本，另一方面，由于其尺寸缩小，那么它还将可以为越来越薄的手机腾出更多的空间！
正由于上述制造工艺的重要性，以及智能手机市场竞争的恶劣性，所以目前的手机处理器芯片厂商均力图推出更加先进制造工艺的处理器芯片，目前三星已量产的最先进的制造工艺是14nmFinFET，最先采用该工艺的是其自家处理器Exynos7420，台积电则还落后在16nmFinFET工艺上，高通采用三星最先进制造工艺14nmFinFET的是骁龙820处理器，而苹果的A9处理器为保证出货量则一部分是采用三星的14nmFinFET工艺，另一部分则采用台积电的16nmFinFET工艺。
此外，据称高通的骁龙830将会采用10nm工艺，而苹果的A10处理器，同样可能采用10nm或14nm工艺，同样还有联发科HelioX30，据称其将率先采用台积电的10nmFinFET工艺，计划在本月流片今年年底明年初量产，试图在时间方面领先骁龙830。各大处理器芯片厂商均试图在先进的制造工艺方面领先竞争对手，但是由于种种问题暂时还无法解决，致使目前最先进的量产制造工艺还是14nmFinFET工艺！有意思的是台积电，其在14nm工艺节点上落后于三星，这已经在市场上证明了其吃了多大的亏，因此其近日表示，台积电凭借对三星的技术优势，将7nm工艺节点上完胜三星，此外，其还称，台积电的10nm工艺将会在2017年实现量产，而7nm工艺则准备在2017年进行试生产，并在2018年实现量产。
毫无疑问，此次ASML收购汉微科对于制造处理器芯片而言意义重大，如果ASML能够将自家的EUV光刻技术与汉微科的电子束检测技术完美结合在一起，那么，其将有助于台积电、三星在10nm，甚至7nm制造工艺方面的量产，尤其是对于台积电而言，其计划在明年实现10nm工艺量产，而计划采用10nm的高通骁龙830处理器及苹果的A10处理器不出意外也在年底或明年推出，至于届时将采用三星的10nm工艺代工还是台积电的10nm工艺代工，则需要看台积电及三星的制造工艺的进展，不过，可能还和A9处理器一样，两家代工厂分别代工一部分以保证出货量，因为在10nm制造工艺产能依然将会是个问题，这也将意味着高端处理新一轮竞争将在明年爆发！
01月07日 18:14
