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可量產(chǎn)0.2nm工藝!ASML公布超級EUV光刻機:但死胡同也不遠了

2024-06-18 來源:快科技
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關鍵詞: 英特爾 光刻機 半導體

ASML去年底向Intel交付了全球第一臺High NA EUV極紫外光刻機,同時正在研究更強大的Hyper NA EUV光刻機,預計可將半導體工藝推進到0.2nm左右,也就是2埃米。


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ASML第一代Low NA EUV光刻機孔徑數(shù)值只有0.33,對應產(chǎn)品命名NXE系列,包括已有的3400B/C、3600D、3800E,以及未來的4000F、4200G、4X00。


該系列預計到2025年可以量產(chǎn)2nm,再往后就得加入多重曝光,預計到2027年能實現(xiàn)1.4nm的量產(chǎn)。


High NA光刻機升級到了0.55,對應產(chǎn)品EXE系列,包括已有的5000、5200B,以及未來的5400、5600、5X00。


它們將從2nm以下工藝起步,Intel首發(fā)就是14A 1.4nm,預計到2029年左右能過量產(chǎn)1nm,配合多重曝光可以在2033年前后做到0.5nm的量產(chǎn),至少也能支持到0.7nm。


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接下來的Hyper NA光刻機預計將達到0.75甚至更高,2030年前后推出,對應產(chǎn)品命名為HXE系列。


ASML預計,Hyper AN光刻機或許能做到0.2nm甚至更先進工藝的量產(chǎn),但目前還不能完全肯定。


值得一提的是,單個硅原子的直徑約為0.1nm,但是上邊提到的這些工藝節(jié)點,并不是真實的晶體管物理尺寸,只是一種等效說法,基于性能、能效一定比例的提升。


比如說0.2nm工藝,實際的晶體管金屬間距大約為16-12nm,之后將繼續(xù)縮減到14-10nm。


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Low/High/Hyper三種光刻機會共同使用單一的EUV平臺,大量的模塊都會彼此通用,從而大大降低研發(fā)、制造、部署成本。


不過,High NA光刻機的單臺價格已經(jīng)高達約3.5億歐元,Hyper NA光刻機必然繼續(xù)大幅漲價,而且越發(fā)逼近物理極限,所以無論技術(shù)還是成本角度,Hyper NA之后該怎么走,誰的心里都沒數(shù)。


微電子研究中心(IMEC)的項目總監(jiān)Kurt Ronse就悲觀地表示:“無法想象只有0.2nm尺寸的設備元件,只相當于兩個原子寬度?;蛟S到了某個時刻,現(xiàn)有的光刻技術(shù)必然終結(jié)?!?/span>


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不久前,Intel從ASML拿到的全球第一臺高NA EUV光刻機,已經(jīng)開始在美國俄勒岡州希爾斯伯勒附近的工廠內(nèi)安裝了。


這臺型號為Twinscan EXE:5000的光刻機著實是個龐然大物,運輸過程中動用了250個貨箱,總重約150噸,先用飛機從荷蘭運到俄勒岡州波特蘭,再用卡車分批次拉到工廠。


目前安裝的還只是核心組件,全部搞定需要250多名ASML、Intel的工程師,耗時約6個月,然后還得花時間調(diào)試。


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這臺光刻機主要作為研究之用,將會在Intel 18A節(jié)點上進行測試,但大規(guī)模量產(chǎn)得等到剛剛宣布的Intel 14A節(jié)點上,時間預計2025-2026年左右 。


該光刻機可以實現(xiàn)8nm的分辨率,而現(xiàn)有低NA光刻機單次曝光只能做到13nm,同時晶體管密度幾乎可以增加3倍。


大家非常關心的價格上,ASML的說法是大約3.8億美元,但這只是起步價,更高配置自然更貴,Intel CEO帕特·基辛格透露在4億美元左右,也就是逼近29億元。


相比之下,低NA EUV光刻機約為1.83億美元。


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另外,ASML公司公開表示,美國嚴厲的芯片管控規(guī)定,只會倒逼中國廠商進步更快。


ASML CEO Christophe Fouquet表示,多年來,公司都不用擔心設備的去向會受到政治限制,但突然之間,這卻變成了全世界最重要的話題之一。


過去一段時間,美國一直在向荷蘭施壓,以阻止中國獲得關鍵的半導體技術(shù)。去年,荷蘭政府宣布了新的半導體設備出口管制措施,主要針對先進制程的芯片制造技術(shù),阿斯麥首當其沖。


根據(jù)ASML今年1月1日發(fā)布的聲明,荷蘭政府撤銷的是2023年頒發(fā)的NXT:2050i和NXT:2100i光刻系統(tǒng)的出口許可證,“此禁令將影響少數(shù)在華客戶”。


為進一步遏制中國的科技發(fā)展,美國日前還要求荷蘭政府對中國境內(nèi)部分阿斯麥設備的維修服務增加限制。


中國已連續(xù)三個季度成為ASML最大市場,今年第一季度,對華出口占到ASML系統(tǒng)銷售額的49%。


ASML十分擔憂對華出口進一步受限。公司CEO甚至表示,限制措施會讓中國更有動力開發(fā)自己的高端技術(shù)(光刻機),“施加的限制越多,就越會促使對方自力更生”。


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相關消息,ASML公司日前發(fā)文,悼念ASML創(chuàng)始人之一維姆·特羅斯(Wim Troost)離世。


據(jù)報道,維姆·特羅斯于6月8日逝世,享年98歲。


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ASML公司表示:“Wim Troost去世了。Wim是我們的創(chuàng)始元老之一,也是1987年至1990年期間的CEO,那時ASML正努力爭取其第一個客戶。退休后,Wim一直是ASML和高科技產(chǎn)業(yè)的真正大使。他激勵了后來的許多代人。我們感謝Wim對ASML的DNA和強大公司文化的貢獻,他的領導力、毅力和遠見。我們向Wim的家人表示慰問?!?/span>


據(jù)了解,Wim Troost在飛利浦時期就對晶圓步進機的開發(fā)充滿熱情,他幾乎是單槍匹馬地在資源匱乏的情況下維持了項目的生命,并最終促成了飛利浦與ASM的合資,成立了ASML。


在市場競爭激烈、公司生存艱難的時期,Wim Troost的再次出山,為ASML奠定了堅實的基礎。


在《光刻巨人:ASML崛起之路》一書中提到,“Wim Troost從廢料堆中拯救了晶圓步進機。在二戰(zhàn)后的幾十年里,如果說有誰是飛利浦的代表人物,那非他莫屬。”


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