摩尔定律指导人类的芯片工艺已有数十年的历史,由微米升级为现在的纳米技术,并已达4nm、3nm顶尖标准。
根据摩尔定律思想,集成电路每两年能容纳晶体管的数目将增加一倍,另一层含义是芯片性能能够不断提高。
但是硅基材料最终还是要受物理规则约束,不能使芯片制程在现有技术领域内无限制扩展,须使用较先进之制程技术及半导体设备,因此,ASML新一代全新的EUV光刻机就成了人们关注的焦点。

ASML的EUV光刻机是台积电全球顶尖的芯片制造设备,三星均需购买EUV光刻机,用于制造7nm和5nm的高端芯片。由于技术上存在一定的限制,目前国内只有少数企业能够购买到这种光刻机。但是现款EUV光刻机全部使用了0.33数值孔径系统,能够达到3nm芯片曝光已成为一种限制。
要想获得较高精度提升分辨率需要对光刻机系统进行升级改造。至于这一点ASML已在筹备之中。
ASML在开发新一代NA EUV光刻机,使数值孔径系统提升至0.55。这种新设备是在现有的掩模线阵系统基础上进行改进而形成的,并能达到与传统掩模版相比更高的精度和光刻速度。NA EUV光刻机可支持2nm或更小尺寸的芯片制造,目前ASML确定有两款型号,分别为TWINSCAN EXE:5000和TWINSCAN EXE:5200。

此外,ASML还进行了公开的官宣,新的EUV光刻机将于2024年正式发货。从价格上看,NA EUV光刻机在3亿~3.5亿欧元之间,等于最贵的卖到26亿。
这一售价比现款EUV光刻机高出约一倍,但即使如此,价格昂贵,亦或迎台积电,三星、英特尔和其他芯片制造巨头订单不断。不仅应用在芯片制造上,还有一些用户购买了NA EUV光刻机,并将其应用于研究的需要。
简而言之,ASML好像不缺NAEUV光刻机的订单,而价格对于巨头而言仅仅是第二位,有货才是第一位。

这么贵的装备,NA EUV光刻机的亮点是什么?我们不妨来看看这些技术上的突破吧!这种光刻机最引人注目之处在于它能达到5nm内一次曝光。
由于芯片上晶体管密度非常细腻,在小于5nm的情况下,甚至在EUV光刻机上也不例外,还需采用双或多曝光技术,保证芯片图案能够完整的光刻到晶圆表面。
但就芯片制造商而言,追求还是单次曝光技术,从而提高了生产效率,还可为芯片制程的开发提供潜在的应用价值。目前的光刻设备都采用多次曝光工艺来实现图形转移和掩模制作等功能,这就需要对传统的一次曝光方法进行改进以满足更高的要求。并且NA EUV光刻机数值孔径为0.55,分辨率高达8nm,可避免5nm、3nm甚至2nm处多重曝光所导致的良率、成本挑战。

新款设备的到来和老款EUV光刻机是否可以免费发货?
不出意外的话,在2nm制程时代NA EUV光刻机将成为致胜的头号王牌——台积电和三星、英特尔将竞相抢购。不得不提的是,高达巨头纷纷订购NA EUV光刻机,并披露将于2024年获得商品,与ASML发货时间相吻合。
以适应顾客需要,ASML计划在2027年到2028年期间,使NA EUV光刻机的生产能力提高到20台/年。
由于新装备的到来和ASML对NA EUV光刻机发货方案的清楚,旧EUV光刻机是否可以免费发货?