300毫米芯片的设备需求日益飙升

在过去的几年里，200mm设备在市场上一直供不应求，但现在整个300mm供应链也出现了问题。传统上，300毫米设备的交货时间为三到六个月，而特定系统的交货时间更长。然而，如今，采购极紫外(EUV)光刻扫描仪可能需要一年或更长时间。沉积、蚀刻和其他系统的交付周期也很长。

掩模/晶圆问题

如今，许多芯片制造商在全球拥有并经营着大量200毫米和300毫米晶圆厂。200mm晶圆厂用于制造基于成熟工艺的芯片，范围在350nm到90nm之间。

当今先进的晶圆厂是300mm设施，用于加工7nm和5nm的芯片。这些晶圆厂还在65nm到28nm的成熟节点制造设备。

在基本光掩模流程中，IC供应商使用各种EDA软件工具设计芯片。然后，芯片设计被转换成文件格式，并运送给光掩模供应商。在光掩模设施中，使用各种设备将该文件转换为掩模。

光掩模是IC设计的主模板。光掩模一般生产两种类型的掩模——光学和 EUV。在工业中使用多年，光学导向光掩模由玻璃基板上的不透明铬层组成。

图 1：EUV 掩模制造步骤

EUV 短缺

一旦生产出硅晶圆，它们就会被运往芯片制造商，然后由芯片制造商在晶圆厂将这些晶圆加工成芯片。光掩模制造商还将成品掩模运送到晶圆厂。

在晶圆厂制造芯片很复杂。每种芯片类型都遵循不同的工艺流程。一般来说，要制造芯片，第一步是在硅片上沉积一层二氧化硅，然后再沉积一层氮化物。然后将晶圆插入称为涂布机/显影机的系统中。在该系统中，光刻胶（一种光敏材料）被浇注到晶圆上。晶圆以高速旋转，导致抗蚀剂覆盖晶圆。

多年来，芯片制造商使用基于光学的光刻系统来对芯片上的特征进行图案化。当今先进的光学扫描仪使用193nm波长来对芯片上较小的特征进行图案化。

使用多重图案化，芯片制造商将193nm浸没式光刻技术扩展到7nm。但在今天的5nm工艺节点，使用这些技术太复杂了。这就是EUV的用武之地，EUV 简化了流程，使芯片制造商能够在7nm及更远的节点上对困难的功能进行图案化。

结论

没有迹象表明200毫米和300毫米晶圆厂对芯片的需求正在放缓。也就是说，动态可能会在一夜之间发生变化。