来源 ：科技新报
根据外媒《anandtech》专文报导，目前最先进的芯片制造技术是 4/5 nm制程，而2022年下半年三星和台积电还将量产 3 nm制程技术，这对于他们使用 ASML EUV 微影曝光技术的 Twinscan NXE:3400C 及类似系统来说，因为其具有 0.33 NA（数值孔径）的光学器件，可提供 13 nm 分辨率。因此，目前来看，这样的分辨率尺寸对于 7/6 nm节点 (36 nm ~ 38 nm) 和 5 nm(30 nm ~ 32 nm) 的单一曝光技术已经足够。
不过，随着间距低于 30 nm（超过 5 nm级先进节点）的时代到来，13 nm 分辨率可能需要双重曝光技术，这将是未来几年内的主流技术应用。
而对于后 3 nm制程时代，ASML与其合作伙伴正在开发一种全新的 EUV 微影曝光设备──Twinscan EXE:5000 系列。该系列机器将具有 0.55 NA（高 NA）的透镜，分辨率达 8nm，使其能在在 3nm及更先进节点制程中尽可能的避免使用双重或是多重曝光。这就像目前三星和台积电的技术均可采用单次曝光的 EUV 技术（NXE 3400C），但是当节点制程发展到 5 nm技术之际，则需要导入双重曝光技术。对于各大晶圆代工厂来说，其主要的目标就是尽可能的避免双重或是多重曝光。
报导指出，事实上现阶段 193 nm 浸入式的 DUV 藉由多重曝光也能够达到生产 7 nm制程的生产，这同样也是台积电早期7nm所用的技术，但是这种技术更显复杂，对良率、设备、成本等都呈现很大的挑战，这也显示出当前 EUV 技术相较 DUV 技术的最大优点。尤其，自 2011 年开始，在芯片的制备中开始采用 22nm和 16 / 14 nm的 FinFET 晶体管结构。该结构有运算速度快，能耗低的优点，但制造困难与成本过高是其缺点。也正是因为此，对节点制程技术的提升从以前的 18 个月，到现在延长到了 2.5 年或更长的时间。
对于更微小的晶体管结构，微影曝光中光罩上的nm线程结构也变得更加密集，这逐渐超越了同等光源条件下的分辨率，导致晶圆上曝光得到的结构模糊。因此，芯片制造商开始转向多重曝光技术，将原始光罩上的微结构间距放宽，采用两个或多个曝光程序进行曝光，最终将整套晶体管刻蚀到晶圆上。
对此，虽然 ASML 计划在2023年制造出下一代 High-NA EUV 微影曝光设备的原型，但这毕竟是集全球尖端产业之大成的产物，使得 High-NAR EUV 微影曝光设备将非常复杂、非常庞大且昂贵，每部的成本将超过 4 亿美元 ，光运送就需要三架波音 747 来装载。
此外， High-NA EUV 微影曝光设备不仅需要新的光学器件，还需要新的光源材料，例如德国蔡司 (Carl Zeiss) 在真空中制造的一个由抛光、超光滑曲面镜组成的光学系统，甚至还需要新的更大的厂房来容纳这种机器，这都将需要庞大的投资。
不过，为了持续半导体的性能、功率、面积和成本（PPAc）等方面的优势，目前制造技术领先的厂商们依然愿意掏钱去用新技术，而这种技术对于后 3nm制程等关键节点也具有重要意义。因此，无论是已经下定的英特尔，还是三星、台积电，对它的需求都是非常之高。根据先前的消息，就在几星期之前，ASML 揭露了其在 2022 年第一季的财报，其中资料显示已经收到了多个客户的 High-NA EUV 微影曝光设备──Twinscan EXE:5200 系统的订单。
根据先前《路透社》的报导指出，ASML 后续说明到，他们已经获得 5 个 High-NA EUV 微影曝光设备的先导型订单，预计将于 2024 年交货。另外，还有超过 5 个的订单，则将从 2025 年开始交货的量产型型号订单。
报导强调，事实上早在 2020年到 2021 年间，ASML 就表示已经收到了三家客户的 High-NA EUV 微影曝光设备意向订单，其数量共多达 12 套系统。目前可以肯定的是，英特尔、三星和台积电等必然会拿下 2020 年到 2021 年试生产的 High-NA EUV 微影曝光设备。此外，ASML 已经也开始为 Imec 生产其首个 High-NA EUV 微影曝光设备，预计将于 2023 年完成将获后，用于研发用途。
不久前，ASML 执行长 Peter Wennink 也表示，在 High-NA EUV 微影曝光设备方面，ASML 已经获得良好进展，目前已经开始在 ASML 位于荷兰新无尘室中打造第一部 High-NA EUV 微影曝光设备。另外，在 2022 年第一季，ASML 收到多份 EXE:5200 的订单。这个月，也收到其他的 EXE:5200 订单。目前已有来自三个逻辑芯片和两个存储器客户的订单。未来透过这些设备的交货，将为曝光微影技术的性能和生产力提供下一步的发展。
报导进一步强调，ASML 的 Twinscan EXE:5200 比当前的 Twinscan NXE:3400C 设备要复杂得多，因此打造这些机器也需要更长的时间。该公司希望在未来首阶段交付 20 套 High-NA EUV 微影曝光设备，这可能代表着客户将不得不进行竞争。另外，到目前为止，唯一确认使用 ASML High-NA EUV 微影曝光设备的是处理器英特尔的 18A 制程节点。英特尔计划在 2025 年进入批量生产阶段，而 ASML 也是大约在那时开始交付其 High-NA EUV 微影曝光设备。但最近英特尔已经将其 18A 的生产规划延迟到 2024 年下半年，并表示可以使用 ASML 的 Twinscan NXE:3600D 或 NXE:3800E 来生产，这显示可能藉由多重曝光模式来达到其High-NA EUV 微影曝光设备能达到的效果。
从这一点来看，虽然英特尔的 18A 制程技术会大大受惠于 High-NA EUV 微影曝光设备的出现，但也带表非完全离不开 Twinscan EXE:5200 设备。在商言商，虽然英特尔的 18A 制程技术不一定需要新机器，但多重曝光模式意味着必须冒更长产品生产周期、更低良率以及更低的获利的风险，这将使得英特尔更困难与竞争对手竞争。所以，英特尔一定也希望它的 18A 制程节点尽快到来，进而重拾往日荣耀，好从台积电手中夺回晶圆代工领头羊的地位。至于，其他领先的半导体制造商，包括台积电、三星、SK 海力士和美光等也将不可避免地采用 High-NA EUV 微影曝光设备来进行芯片的大量生产。但是，当前唯一的问题是，这情况究竟何时发生。
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