支持2nm量产!阿斯麦最新光刻机有多厉害?

52赫兹科普 2024-06-17 16:28:31

阿斯麦最新最先进的EUV光刻机来了!

这款光刻机将制造工艺推向了2nm以下,价格更是达到了惊人的3.5亿欧元,约合人民币27亿元。

与上一代相比,价格直接翻倍,这也难怪连台积电都嫌贵。

不过,放眼全球,除了阿斯麦以外,没有其他能打的选手。

因此,尽管台积电发发牢骚,但该买还是要买。

毕竟,他们的竞争对手英特尔可是一口气定了好多台。

阿斯麦最新光刻机

众所皆知,阿斯麦作为全球光刻机巨头,在半导体行业完全垄断了上游产业,尤其在EUV光刻机领域,更是独领风骚。

如果说,光刻机是人类半导体工业皇冠上的明珠,那么阿斯麦就相当于握着最亮明珠的那个厂商。

为了将制程工艺进一步的压榨到极限,阿斯麦耗时10年之久,最终研制出来一款High NA EUV光刻机。

在2023年底,阿斯麦已经开始向英特尔交付了首套High NA EUV光刻机,英特尔也于近期完成了组装。

其重达150吨,相当于两架空客 A320 客机的重量。

光是运输,就需要动用250个单独的板条箱,40个货柜、20辆卡车以及3架波音飞机才能运完。

相较之前版本的光刻机,High NA EUV最大的改变在于增大了数值孔径。

所谓数值孔径NA,指的是用来衡量光学系统能够收集光的角度范围的参数。

通过增大这个值,便可以实现更小的分辨率和更高的分辨能力,从而满足微细加工的要求。

据悉,High NA EUV的NA值,从之前标准EUV光刻机的0.33提升到了0.55。

这一改变,使得镜头的分辨率,也从之前的13纳米,一下子提升到了8纳米。

更高的NA值,意味着更复杂的光学路径设计,和更大的光学元件,也就是反射镜。

但反射镜大了,光线入射穿透的掩膜版的尺寸也要增大。

这对于下游厂商来说,无疑会带来更加复杂的工艺问题。

因此,专门设计EUV光刻机镜头的蔡司,决定另辟蹊径。

下游厂商可以不用动,我这边来解决。

于是骚操作来了,蔡司提出了变形光学的设计思路,之前反射系统是均匀的压缩图案,现在变成了不均匀。

简单来说,一个方向缩小4倍,另一个与它垂直的方向来缩小8倍,这样能够在不裁切的情况下,获得最多的细节。

听起来好像很简单,但实现出来却是非常复杂的。

不仅需要重新设计反射镜的形状和排列,以确保在不同方向上实现不同的缩放比。

这需要采用新的制造工艺和材料,以保证反射镜保持高精度和高反射率。

另一边,一般来说,工艺节点超越5nm,低数值孔径光刻机的分辨率就不够了,只能使用EUV双重曝光或曝光成形技术来辅助。

然而,这不但大大增加成本,还会降低良品率。

但用了更高数值孔径的High NA EUV光刻机,则不一样。

虽然价格贵了不少,但可以降低多重曝光带来的成本,生产效率和良品率也变得更高。

从设备生产效率的路线图来看,虽然目前的生产速度仅每小时150片晶圆,但随着技术的进一步优化,产能将会提高到每小时300片晶圆。

同时,0.55NA的High NA EUV光刻机,目前支持2nm量产,到2029年可以支持1nm的量产。

如果采用多重曝光,未来5埃米(也就是0.5nm)制程的量产,也是没问题的。

这些优势对芯片制造厂商来说,无疑是非常诱人的。

正因如此,阿斯麦首席执行官 Peter Wennink 在接受采访时表示,“人工智能需要大量计算能力和数据存储。如果没有阿斯麦的技术,这是不可能实现的。”

这番话,进一步凸显了High NA EUV光刻机在推动未来科技进步中的关键角色。

如果大家以为High NA EUV光刻机,应该就是阿斯麦的压轴菜,那还是低估了它的水平。

据悉,更厉害的Hyper-NA EUV光刻机,正在加紧研发。

根据EETimes报道,阿斯麦近期公布了还处于开发早期阶段的Hyper NA EUV光刻机的技术蓝图,预计最快将会在2030年推出。

据说,其数值孔径(NA),从0.55进一步提高到0.75,以便实现更高分辨率的图案化及更小的晶体管特征。

但从目前来说,阿斯麦的High NA EUV光刻机,依然是全世界最先进的光刻机,没有之一。

结尾

总的来说,阿斯麦High NA EUV光刻机的问世,标志着半导体制造技术进入了一个新的时代,使得2nm以下的制程工艺成为可能。

这一突破不仅大大提升了芯片的性能和集成度,也为未来的科技创新提供了坚实的基础。

阿斯麦能够做到行业龙头位置,确实十分的先进。

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52赫兹科普

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