下一代高数值孔径EUV光刻机High-NA EUV关系着全球半导体制程技术的进步，因此，荷兰ASML的研发和动作备受业界关注，近日，ASML首席执行官Peter Wennink表示，将在今年年底交付High-NA EUV的光刻工具。
下一代高数值孔径EUV光刻机High-NA EUV关系着全球半导体制程技术的进步，因此，荷兰ASML的研发和动作备受业界关注，近日，ASML首席执行官Peter Wennink表示，将在今年年底交付High-NA EUV的光刻工具。
ASML透露，该公司将在今年年底前交付业界首台高NA极紫外（EUV）光刻扫描仪，这对下一代EUV光刻机的开发是一个充满希望的信号。这台机器是 0.55 数值孔径 (NA) Twinscan EXE:5000 试验扫描仪，是为芯片制造商开发的，以便他们学习如何高效地使用高 NA 极紫外光刻技术。
下一代 High-NA EUV 光刻机
目前，最先进的芯片是5/4纳米级工艺，使用EUV光刻ASML的Twinscan NXE:3400C(及类似)系统，具有0.33数值孔径(NA)光学，提供13纳米分辨率。这种分辨率对于7 nm/6 nm节点(36 nm ~ 38 nm)和5nm (30 nm ~ 32 nm)的单模式方法足够好。但随着间距低于30纳米(超过5纳米节点)，13纳米分辨率可能需要双光刻曝光，这将在未来几年被使用。
High NA EUV光刻机有望将芯片的制造节点缩小至埃级别，为具有更高晶体管数量的芯片以及全新的工具、材料和系统架构浪潮奠定基础。
对于3nm后的节点，ASML及其合作伙伴正在研究一种全新的EUV工具——Twinscan EXE:5000系列，具有0.55 NA(High-NA)透镜，能够达到8nm分辨率，可以避免3nm及以上的多图案。新的High-NA扫描仪仍在开发中，预计它们将非常复杂，非常大，而且昂贵——每台扫描仪的成本将超过3亿美元。High-NA不仅需要新的光学设备，还需要新的光源，甚至需要新的晶片来容纳更大的机器，这将需要大量的投资。
High NA EUV 系统的优势可以用一个词来概括——分辨率。将孔径增加到 0.55，而不是当前曝光系统中的 0.33，可以按比例改善可实现的临界尺寸，相对于 0.33 NA 系统的 13nm，0.5 NA EUV 可能低至 8nm。
在去年的 SPIE 高级光刻会议上，英特尔光刻硬件和解决方案总监 Mark Phillips 重申了该公司打算在 2025 年将该技术部署到大批量生产中。
ASML研发进度
ASML预计将于 2025 年开始大批量生产使用高 NA 扫描仪的芯片，届时 ASML 将开始交付商业级 Twinscan EXE:5200 扫描仪。
ASML 首席执行官 Peter Wennink 在接受路透社简短采访时说："一些供应商在实际量产和向我们提供适当水平的技术质量方面遇到了一些困难，因此导致了一些延迟。但事实上，首批产品仍将在今年出货。"
Wennink指出，一台高数值孔径EUV设备的体积相当于一辆卡车，每台设备的售价超过3亿美元。这些设备可以满足一线芯片制造商的需求，未来十年内能够制造更小、更好的芯片。 然而，部分供应商无法提高组件的数量和质量，这导致了轻微的延误。
但Wennink表示，这些困难可以控制，公司仍计划在今年年底之前交付首台机器。他还透露，ASML及其合作伙伴正在开发一种全新的EUV光刻机——Twinscan EXE:5000系列，该系列机器将具有0.55NA（高数值孔径）的透镜，分辨率达8nm，旨在在3nm及以上节点中尽可能避免双重或是多重曝光。
英特尔已等不及
英特尔原本计划在其 18A（1.8 纳米）生产节点上使用 ASML 的 High-NA 工具，该节点定于 2025 年进行大批量生产，与 ASML 预计交付 Twinscan EXE:5200 的时间相吻合。
然而，英特尔后来将其 18A 生产的开始时间修改为 2024 年下半年，显然是选择使用 ASML 的 Twinscan NXE:3600D/3800E 的两次曝光，以及应用材料公司的 Endura Sculpta 图案成型系统，以减少 EUV 双图案化的使用。
英特尔预计将成为 ASML High-NA 扫描仪的首批客户，因此当英特尔在今年晚些时候收到该设备时，其开发人员和工程师将能够根据即将推出的生产工具调整英特尔的工艺技术。考虑到这些工具与英特尔自己的工艺节点计划之间的时间差，他们将如何以及何时将这些工具集成到自己的工艺中目前还是个未知数。由于 18A 预计将是一个长期节点，英特尔可能仍打算在其中使用 High-NA EUV，即使这一方案一开始并不可行。
三星晶圆厂和台积电原计划于 2025 年底开始在其 2 纳米级节点（SF2、N2）上生产芯片。
台积电：或将在2024 年拥有?
6 月 17 日，据路透社报道，台积电一位高管周四在一次会议上表示，公司将于 2024 年拥有 ASML 最先进的下一代的光刻工具。
台积电研发高级副总裁 Y.J. Mii 在台积电硅谷技术研讨会上表示：“展望未来，台积电将在 2024 年引入 High-NA EUV 光刻机，以开发客户所需的相关基础设施和图案化解决方案，并推动创新。”
不过，官方没有透露该设备何时用于大规模生产，预计是制造更小更快芯片所需的第二代极紫外光刻工具。IT之家了解到，台积电的竞争对手英特尔已表示将在 2025 年之前使用下一代光刻机进行生产，并表示将率先收到该机器。
随着英特尔进入其他公司设计的芯片制造业务，它将与台积电竞争客户。因此，业界正在密切关注哪家公司在下一代芯片技术上具有优势。
据报道，台积电业务发展高级副总裁 Kevin Zhang 后来澄清说，台积电不会在 2024 年准备好使用新的 High-NA EUV 进行生产，将主要用于与合作伙伴的研究目的。
“台积电在 2024 年拥有它，意味着他们可以更快地获得最先进的技术，”参加研讨会的 TechInsights 的芯片经济学家 Dan Hutcheson 说。“EUV 技术对于处于领先地位至关重要，high-NA EUV 是技术的下一个重大创新，它将使芯片技术处于领先地位。”
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