繼不久前對外公開展示了面向2nm以下尖端製程製造的High NA EUV光刻機之後,近日,AMSL在其2023年度報告當中還披露了其未來更為先進的Hyper-NA EUV技術的進展,並預計Hyper-NA EUV光刻機可能將會在2030年之際開始商用,為未來更尖端的晶片生產技術提供助力。
ASML目前的EUV工具的數值孔徑(NA)為0.33,可實現13.5nm左右的解析度,透過單次曝光,可以產生26nm的最小金屬間距和25-30nm尖端到尖端的近似互連空間間距,這些尺寸足以滿足4/5nm節點製程的生產需求。儘管如此,業界仍然需要更小的21-24nm間距的3nm製程工藝,這就是為什麼臺積電的N3B製程技術被設計為使用標準EUV雙圖案化技術來實現更小的間距,但這種方法將會相當昂貴。
未來,隨著製程工藝的繼續推進,當進入1nm製程工藝節點之後,電晶體的金屬間距將需要變得更小,屆時晶圓製造商將需要比High NA EUV光刻機更復雜的工具,這也是ASML為何計劃開發出具有更高數值孔徑Hyper NA EUV光刻機的原因。
△根據此前imec的預計,憑藉電晶體技術以及先進的製造工具的出現,2030年將進入7埃米(0.7nm)時代,2032年將有望進化到5埃米(0.5nm),2036年將有望實現2埃米(0.2nm)。
在2022年之時,Martin就曾指出,ASML正在研究Hyper NA技術的可行性。不過,當時ASML尚未做出最終決定。當時ASML擔憂的是Hyper NA技術的製造成本增長速度和目前High-NA EUV技術一樣,那麼高昂的成為將會使得Hyper NA EUV光刻機在經濟層面幾乎不可行。
要知道目前全球僅剩下了臺積電、三星、英特爾這三家尖端邏輯製程晶片製造商,雖然日本的Rapidus可能會發展成為新的玩家,但即便如此,這個領域的玩家已經是非常的少了。
根據資料顯示,ASML標準數值孔徑的EUV光刻機(NXE系列)目前售價約為1.83億美元,而High NA EUV光刻機(EXE:5000)的售價約為3.8億美元,增長了一倍多,如果Hyper NA EUV光刻機成本也將繼續增長一倍,一臺價格就將超過7.6億美元,這樣的價格即便是臺積電、三星、英特爾這樣的巨頭恐怕也難以承受。
不過,從ASML 2023年年度報告中披露的資訊來看,ASML似乎已經解決了Hyper NA EUV的成本和交付週期問題。
ASML首席技術官Martin van den Brink在ASML 2023年年度報告中表示,NA值高於0.7的Hyper NA光刻機無疑是繼續發展晶片生產技術的機會,預計將從2030年左右開始獲得應用。Hyper-NA光刻可能與邏輯製程晶片更相關,並且將提供比High NA EUV光刻雙重圖案化更實惠的解決方案,同時對於DRAM製程來說也是一個機會。
“對我們來說,關鍵是Hyper NA正在推動我們的整體EUV平臺能力,進一步優化了成本和交付週期。就整個行業而言,數字化將繼續推動許多正在改變我們的解決方案。儘管像我們的EUV平臺這樣的系統需要大量的能源,但我認為,我們透過開發智慧電網和電動汽車等技術,為減少溫室氣體排放做出了積極貢獻。未來,更多這樣的技術將隨之而來。”Martin說道。
編輯:芯智訊-浪客劍