ASML High-NA EUV光刻机创下新的芯片制造密度记录

近日，荷兰阿斯麦公司（ASML）在芯片制造领域取得新进展，其首台高数值孔径（High-NA EUV）光刻机成功刷新芯片制造密度记录，并提出Hyper-NA设备的激进方案。

ASML在imec的ITF World 2024大会上宣布，其首台High-NA EUV光刻机已成功印刷出8nm密集线条，超越了此前10nm的记录。这项技术进步是ASML在芯片制造领域的又一重大突破，对于制造计划在 2025-2026 年上市的 3nm 以下工艺芯片至关重要。

High-NA EUV光刻机的突破

High-NA EUV光刻机采用0.55的数值孔径（NA），相较于标准EUV光刻机的0.33 NA，能够实现更高的分辨率和更小的特征尺寸。这一技术允许在单次曝光下印刷出尺寸减小1.7倍、晶体管密度提高2.9倍的晶体管，对于制造计划在2025-2026年上市的3nm以下工艺芯片至关重要。

ASML前总裁兼首席技术官Martin van den Brink，目前担任公司顾问，他提出了超数值孔径（Hyper-NA）芯片制造工具的激进方案。Hyper-NA系统将使用相同波长的光，但将NA扩大到0.75，以实现打印更小的特征尺寸。这一方案旨在进一步扩展High-NA产品线，满足日益增长的芯片性能需求。

根据上述路线图，Hyper-NA 可能适用于单次曝光 2DFET 晶体管，但目前尚不清楚使用 High-NA 和多重曝光是否也能产生如此精细的间距。

Hyper-NA设备的前景

Hyper-NA设备预计将在2033年左右问世，它将需要更大、更先进的反射镜和改进的照明系统，因此将是一个更昂贵的选择。Hyper-NA的目标是通过单次曝光打印更小的特征，以避免多重曝光技术，简化生产流程、提高产量并降低成本。

Van der Brink还提出了将ASML未来设备的吞吐量提高到每小时400到500个晶圆（wph），这是目前200 wph峰值的两倍多，从而降低EUV芯片的制造成本。他还为ASML未来的EUV工具系列提出了一种模块化统一设计，这可能有助于提高生产效率和灵活性。

行业反响与未来展望

台积电先前一再表示，ASML的High-NA EUV太过昂贵，2026年前使用没有太大的经济效益，但日前台积电总裁魏哲家密访ASML总部，让外界不禁猜测，台积电是否改变心意。

综合科技媒体wccftech和韩媒BusinessKorea报导，消息人士指出，魏哲家缺席23日的台积电2024年技术论坛台湾场，于26日造访了ASML荷兰总部，以及工业雷射公司创浦（TRUMPF）的德国总部。

金融分析师奈斯泰德（Dan Nystedt） 28日在X平台发文写道，台积电似乎加入了追逐下一世代EUV设备之战。业界推断，魏哲家的到访，显示台积电想买High-NA EUV，此种设备对2纳米以下工艺极为关键。

台积电原本打算2026年下半量产1.6nm后，再导入High-NA EUV。理由是High-NA EUV 设备报价高达3.8亿美元，较EUV高出逾一倍，然而现在竞争对手英特尔和三星电子都已有所行动。

ASML去年底已出货首台High-NA EUV给英特尔，后者也是已知唯一一家已经完全组装High-NA系统的芯片制造商，它正紧随ASML的脚步，在俄勒冈州的D1X工厂投入运营自己的设备。英特尔计划将其EXE:5200 High-NA EUV用于研发目的，然后将其投入生产14A节点。

三星集团会长李在镕则已在4月亲访ASML关键伙伴蔡司的德国总部，拜会ASML CEO与蔡司CEO，以强化三方的半导体联盟。

ASML的这一进展不仅代表了10多年的研发和数十亿欧元投资的成果，也为未来几代工艺节点技术铺平了道路。尽管成本将是关键因素，但ASML显然已经在考虑如何使Hyper-NA定价方程式对其客户更具吸引力。

随着High-NA EUV光刻技术的不断成熟和Hyper-NA设备的研发，ASML在推动半导体行业进步方面发挥着重要作用。这些技术的突破将为芯片制造商提供更高效、成本效益更高的解决方案，进一步推动整个行业向前发展。