光刻機或成為芯片產量提升的主要瓶頸,ASML表示產能需提高50%才能滿足市場

近兩年來,芯片短缺成為了熱門話題。由於半導體供應鏈上的短缺,全球各大半導體製造商都投入了龐大的資金用於產能的擴張。這也衍生出另外一個問題,即用於提高產能的半導體生產工具產量是否能滿足需求。

阿斯麥(ASML)是全球最大的光刻機製造商,而光刻機是製造芯片的核心設備。ASML在45nm以下工藝製程的光刻機市場佔據了85%的份額,在EUV(極紫外光刻技術)光刻機領域則處於絕對壟斷地位,市場佔有率100%,這也是推進5nm/7nm工藝節點的關鍵。即便是DUV(深紫外線光科技術)光刻機,也能滿足現階段不斷增長的8英寸晶圓的生產需要。

近日ASML首席執行官Peter Wennick接受了媒體的 採訪 ,表示已為芯片短缺盡了最大的努力,但ASML光刻機的年產量仍落後於半導體製造商提出的採購要求。Peter Wennick估計,ASML每年的光刻機產量需要在目前基礎上提高50%才能滿足市場的需求,考慮到這種精密設備的複雜性,幾乎不可能做到。

ASML在2021年交付了286台光刻機,與2020年相比增加了50台,也就是説年產量提高了18%,但距離50%的目標還差很遠。事實上,這家總部位於荷蘭的半導體行業巨頭,未來兩年都很可能成為行業發展的瓶頸。

英特爾CEO帕特-基爾辛格(Pat Gelsinger)很清楚ASML要提高光刻機產量的難度,所以直接與Peter Wennick聯繫,以求更準確地預留興建或擴建工廠的緩衝時間,以便於採購ASML的光刻機能夠在入駐工廠的時間安排上更加契合,能夠及時投產。為了減少中間過程浪費不必要的時間,其他半導體製造商投資擴建產能的時候,可能也會選擇先搭建好工廠的框架,然後等待生產設備入駐。

Peter Wennick表示,ASML正在與供應商合作,試圖進一步提高產量,然而能做的也就那麼多了。在ASML的700多家供應商中,有200家被認為是關鍵供應商,需要每一家供應商同時增加產量,ASML才有可能提高光刻機的產量。由於光刻機裏面使用的某些材料和組件極其複雜,有些部分想提高產量可能需要幾年的時間才能實現。

其中一個例子是Carl Zeiss,這是ASML的其中一個重要的供應商,生產用於光刻機的鏡塊,負責的是ASML的機器中最複雜的工程部件之一。Carl Zeiss必須要增加生產量,ASML才有可能提高光刻機的製造規模。Carl Zeiss要擴大生產規模,首先要投資用於擴建生產設施和潔淨室,然後聘請專業的技術人員。即便做到了這些,複雜鏡塊模組的整個製造過程還需要長達一年左右的時間。

雖然現階段半導體的投資規模很大,行業發展非常紅火,但僅僅依靠資本並不能解決所有的問題。半導體設備製造商需要應對的是世界上最複雜、最全球化的供應鏈之一,而且還很容易受到國際形勢和各種爭端的影響。事實上,ASML及其供應商在不過度擴張的情況下,穩定地增加產量已經不容易了。