支持2nm量產(chǎn)！阿斯麥最新光刻機有多厲害？

作者：頑皮的小鯨

發(fā)自：芯片廠(chǎng)

阿斯麥最新最先進(jìn)的EUV光刻機來(lái)了！

這款光刻機將制造工藝推向了2nm以下，價(jià)格更是達到了驚人的3.5億歐元，約合人民幣27億元。

與上一代相比，價(jià)格直接翻倍，這也難怪連臺積電都嫌貴。

不過(guò)，放眼全球，除了阿斯麥以外，沒(méi)有其他能打的選手。

因此，盡管臺積電發(fā)發(fā)牢騷，但該買(mǎi)還是要買(mǎi)。

畢竟，他們的競爭對手英特爾可是一口氣定了好多臺。

阿斯麥最新光刻機

眾所皆知，阿斯麥作為全球光刻機巨頭，在半導體行業(yè)完全壟斷了上游產(chǎn)業(yè)，尤其在EUV光刻機領(lǐng)域，更是獨領(lǐng)風(fēng)騷。

如果說(shuō)，光刻機是人類(lèi)半導體工業(yè)皇冠上的明珠，那么阿斯麥就相當于握著(zhù)最亮明珠的那個(gè)廠(chǎng)商。

為了將制程工藝進(jìn)一步的壓榨到極限，阿斯麥耗時(shí)10年之久，最終研制出來(lái)一款High NA EUV光刻機。

在2023年底，阿斯麥已經(jīng)開(kāi)始向英特爾交付了首套High NA EUV光刻機，英特爾也于近期完成了組裝。

其重達150噸，相當于兩架空客 A320 客機的重量。

光是運輸，就需要動(dòng)用250個(gè)單獨的板條箱，40個(gè)貨柜、20輛卡車(chē)以及3架波音飛機才能運完。

相較之前版本的光刻機，High NA EUV最大的改變在于增大了數值孔徑。

所謂數值孔徑NA，指的是用來(lái)衡量光學(xué)系統能夠收集光的角度范圍的參數。

通過(guò)增大這個(gè)值，便可以實(shí)現更小的分辨率和更高的分辨能力，從而滿(mǎn)足微細加工的要求。

據悉，High NA EUV的NA值，從之前標準EUV光刻機的0.33提升到了0.55。

這一改變，使得鏡頭的分辨率，也從之前的13納米，一下子提升到了8納米。

更高的NA值，意味著(zhù)更復雜的光學(xué)路徑設計，和更大的光學(xué)元件，也就是反射鏡。

但反射鏡大了，光線(xiàn)入射穿透的掩膜版的尺寸也要增大。

這對于下游廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，無(wú)疑會(huì )帶來(lái)更加復雜的工藝問(wèn)題。

因此，專(zhuān)門(mén)設計EUV光刻機鏡頭的蔡司，決定另辟蹊徑。

下游廠(chǎng)商可以不用動(dòng)，我這邊來(lái)解決。

于是騷操作來(lái)了，蔡司提出了變形光學(xué)的設計思路，之前反射系統是均勻的壓縮圖案，現在變成了不均勻。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一個(gè)方向縮小4倍，另一個(gè)與它垂直的方向來(lái)縮小8倍，這樣能夠在不裁切的情況下，獲得最多的細節。

聽(tīng)起來(lái)好像很簡(jiǎn)單，但實(shí)現出來(lái)卻是非常復雜的。

不僅需要重新設計反射鏡的形狀和排列，以確保在不同方向上實(shí)現不同的縮放比。

這需要采用新的制造工藝和材料，以保證反射鏡保持高精度和高反射率。

另一邊，一般來(lái)說(shuō)，工藝節點(diǎn)超越5nm，低數值孔徑光刻機的分辨率就不夠了，只能使用EUV雙重曝光或曝光成形技術(shù)來(lái)輔助。

然而，這不但大大增加成本，還會(huì )降低良品率。

但用了更高數值孔徑的High NA EUV光刻機，則不一樣。

雖然價(jià)格貴了不少，但可以降低多重曝光帶來(lái)的成本，生產(chǎn)效率和良品率也變得更高。

從設備生產(chǎn)效率的路線(xiàn)圖來(lái)看，雖然目前的生產(chǎn)速度僅每小時(shí)150片晶圓，但隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化，產(chǎn)能將會(huì )提高到每小時(shí)300片晶圓。

同時(shí)，0.55NA的High NA EUV光刻機，目前支持2nm量產(chǎn)，到2029年可以支持1nm的量產(chǎn)。

如果采用多重曝光，未來(lái)5埃米（也就是0.5nm）制程的量產(chǎn)，也是沒(méi)問(wèn)題的。

這些優(yōu)勢對芯片制造廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是非常誘人的。

正因如此，阿斯麥首席執行官 Peter Wennink 在接受采訪(fǎng)時(shí)表示，“人工智能需要大量計算能力和數據存儲。如果沒(méi)有阿斯麥的技術(shù)，這是不可能實(shí)現的?！?/strong>

這番話(huà)，進(jìn)一步凸顯了High NA EUV光刻機在推動(dòng)未來(lái)科技進(jìn)步中的關(guān)鍵角色。

如果大家以為High NA EUV光刻機，應該就是阿斯麥的壓軸菜，那還是低估了它的水平。

據悉，更厲害的Hyper-NA EUV光刻機，正在加緊研發(fā)。

根據EETimes報道，阿斯麥近期公布了還處于開(kāi)發(fā)早期階段的Hyper NA EUV光刻機的技術(shù)藍圖，預計最快將會(huì )在2030年推出。

據說(shuō)，其數值孔徑（NA），從0.55進(jìn)一步提高到0.75，以便實(shí)現更高分辨率的圖案化及更小的晶體管特征。

但從目前來(lái)說(shuō)，阿斯麥的High NA EUV光刻機，依然是全世界最先進(jìn)的光刻機，沒(méi)有之一。

結 尾

總的來(lái)說(shuō)，阿斯麥High NA EUV光刻機的問(wèn)世，標志著(zhù)半導體制造技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代，使得2nm以下的制程工藝成為可能。

這一突破不僅大大提升了芯片的性能和集成度，也為未來(lái)的科技創(chuàng )新提供了堅實(shí)的基礎。

阿斯麥能夠做到行業(yè)龍頭位置，確實(shí)十分的先進(jìn)。