支持2nm量產(chǎn)!阿斯麥最新光刻機(jī)有多厲害?
作者:頑皮的小鯨
發(fā)自:芯片廠
阿斯麥最新最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)來了!
這款光刻機(jī)將制造工藝推向了2nm以下,價(jià)格更是達(dá)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(tái)積電都嫌貴。
不過,放眼全球,除了阿斯麥以外,沒有其他能打的選手。
因此,盡管臺(tái)積電發(fā)發(fā)牢騷,但該買還是要買。
畢竟,他們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手英特爾可是一口氣定了好多臺(tái)。
阿斯麥最新光刻機(jī)
眾所皆知,阿斯麥作為全球光刻機(jī)巨頭,在半導(dǎo)體行業(yè)完全壟斷了上游產(chǎn)業(yè),尤其在EUV光刻機(jī)領(lǐng)域,更是獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。
如果說,光刻機(jī)是人類半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠,那么阿斯麥就相當(dāng)于握著最亮明珠的那個(gè)廠商。
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,最終研制出來一款High NA EUV光刻機(jī)。
在2023年底,阿斯麥已經(jīng)開始向英特爾交付了首套High NA EUV光刻機(jī),英特爾也于近期完成了組裝。
其重達(dá)150噸,相當(dāng)于兩架空客 A320 客機(jī)的重量。
光是運(yùn)輸,就需要?jiǎng)佑?50個(gè)單獨(dú)的板條箱,40個(gè)貨柜、20輛卡車以及3架波音飛機(jī)才能運(yùn)完。
相較之前版本的光刻機(jī),High NA EUV最大的改變?cè)谟谠龃罅?/span>數(shù)值孔徑。
所謂數(shù)值孔徑NA,指的是用來衡量光學(xué)系統(tǒng)能夠收集光的角度范圍的參數(shù)。
通過增大這個(gè)值,便可以實(shí)現(xiàn)更小的分辨率和更高的分辨能力,從而滿足微細(xì)加工的要求。
據(jù)悉,High NA EUV的NA值,從之前標(biāo)準(zhǔn)EUV光刻機(jī)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,意味著更復(fù)雜的光學(xué)路徑設(shè)計(jì),和更大的光學(xué)元件,也就是反射鏡。
但反射鏡大了,光線入射穿透的掩膜版的尺寸也要增大。
這對(duì)于下游廠商來說,無疑會(huì)帶來更加復(fù)雜的工藝問題。
因此,專門設(shè)計(jì)EUV光刻機(jī)鏡頭的蔡司,決定另辟蹊徑。
下游廠商可以不用動(dòng),我這邊來解決。
于是騷操作來了,蔡司提出了變形光學(xué)的設(shè)計(jì)思路,之前反射系統(tǒng)是均勻的壓縮圖案,現(xiàn)在變成了不均勻。
簡(jiǎn)單來說,一個(gè)方向縮小4倍,另一個(gè)與它垂直的方向來縮小8倍,這樣能夠在不裁切的情況下,獲得最多的細(xì)節(jié)。
聽起來好像很簡(jiǎn)單,但實(shí)現(xiàn)出來卻是非常復(fù)雜的。
不僅需要重新設(shè)計(jì)反射鏡的形狀和排列,以確保在不同方向上實(shí)現(xiàn)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,一般來說,工藝節(jié)點(diǎn)超越5nm,低數(shù)值孔徑光刻機(jī)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(shù)值孔徑的High NA EUV光刻機(jī),則不一樣。
雖然價(jià)格貴了不少,但可以降低多重曝光帶來的成本,生產(chǎn)效率和良品率也變得更高。
從設(shè)備生產(chǎn)效率的路線圖來看,雖然目前的生產(chǎn)速度僅每小時(shí)150片晶圓,但隨著技術(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(jī),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5埃米(也就是0.5nm)制程的量產(chǎn),也是沒問題的。
這些優(yōu)勢(shì)對(duì)芯片制造廠商來說,無疑是非常誘人的。
正因如此,阿斯麥?zhǔn)紫瘓?zhí)行官 Peter Wennink 在接受采訪時(shí)表示,“人工智能需要大量計(jì)算能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。如果沒有阿斯麥的技術(shù),這是不可能實(shí)現(xiàn)的?!?/strong>
這番話,進(jìn)一步凸顯了High NA EUV光刻機(jī)在推動(dòng)未來科技進(jìn)步中的關(guān)鍵角色。
如果大家以為High NA EUV光刻機(jī),應(yīng)該就是阿斯麥的壓軸菜,那還是低估了它的水平。
據(jù)悉,更厲害的Hyper-NA EUV光刻機(jī),正在加緊研發(fā)。
根據(jù)EETimes報(bào)道,阿斯麥近期公布了還處于開發(fā)早期階段的Hyper NA EUV光刻機(jī)的技術(shù)藍(lán)圖,預(yù)計(jì)最快將會(huì)在2030年推出。
據(jù)說,其數(shù)值孔徑(NA),從0.55進(jìn)一步提高到0.75,以便實(shí)現(xiàn)更高分辨率的圖案化及更小的晶體管特征。
但從目前來說,阿斯麥的High NA EUV光刻機(jī),依然是全世界最先進(jìn)的光刻機(jī),沒有之一。
結(jié) 尾
總的來說,阿斯麥High NA EUV光刻機(jī)的問世,標(biāo)志著半導(dǎo)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,也為未來的科技創(chuàng)新提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
阿斯麥能夠做到行業(yè)龍頭位置,確實(shí)十分的先進(jìn)。
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