ASML首席技術長認為當前曝光技術可能已經快要走到盡頭

ASML首席技術長認為當前曝光技術可能已經快要走到盡頭

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近年來,ASML已經成為世界半導體技術的中心位置。去年ASML兩次提高了生產目標,希望到2025年,其年出貨量能達到約600台DUV(深紫外光)曝光機以及90台EUV(極紫外光)曝光機。由於持續的晶片短缺,交付問題每天都在發生,而且ASML還遇到了柏林工廠火災這樣的意外。

日前,ASML的首席技術長Martin van den Brink接受了Bits & Chips的採訪。

據Martin van den Brink介紹,開發High-NA EUV技術的最大挑戰是為EUV光學器件建構計量工具,配備的反射鏡尺寸為此前產品的兩倍,同時需要將其平整度控制在20皮米內。這種需要在一個「可以容納半個公司」的真空容器中進行驗證,其位於蔡司公司,這是ASML推進High-NA EUV技術的關鍵光學合作夥伴,是後來加入的。

目前ASML有序地執行其路線圖,且進展順利,在EUV之後是High-NA EUV技術,ASML正在為客戶交付首台High-NA EUV曝光機做準備,大概會在明年某個時間點完成。

雖然供應鏈問題仍可能打亂ASML的時間表,不過應該問題不大。High-NA EUV曝光機會比現有的EUV曝光機更為耗電,從1.5兆瓦增加到2兆瓦。主要原因是因為光源,High-NA使用了相同的光源需要額外0.5兆瓦,ASML還使用水冷銅線為其供電。

ASML首席技術長認為當前曝光技術可能已經快要走到盡頭

外界還想知道,High-NA EUV技術之後的繼任者?

ASML技術副總裁Jos Benschop在去年SPIE高級曝光會議上透露了可能的替代方案,即降低波長。不過這種方案需要解決一些問題,因為EUV反射鏡反射光的效率很大程度上取決於入射角,而波長的降低會改變角度範圍,使得透鏡必須變得太大而無法補償,這種現象也會隨著數值孔徑的增加而出現。

Martin van den Brink證實,ASML正在對此進行研究,不過他說以他個人而言,懷疑Hyper-NA將是最後一個NA,而且不一定能真正投入生產。「這意味經過數十年的曝光技術創新,我們可能會走到當前半導體曝光技術之路的盡頭。」ASML進行Hyper-NA研究計畫的主要目標是提出智慧解決方案,使技術在成本和可製造性方面保持可控。

High-NA EUV系統將提供0.55數值孔徑,與此前配備0.33數值孔徑透鏡的EUV系統相比,精度會有所提高,可以實現更高解析度的圖案化,以實現更小的電晶體特徵。到了hyper-NA系統,會高於0.7,甚至達到0.75,理論上是可以做到的。

Martin van den Brink不希望製造更為龐大的「怪物」,預計hyper-NA可能是接下來半導體曝光技術發展會出現問題的地方,其製造和使用成本都會高得驚人。

如果採用Hyper-NA技術的製造成本增長速度和目前High-NA EUV技術一樣,那麼經濟層面幾乎是不可行的。就目前而言,Martin van den Brink希望可以克服的是成本問題。

由於可能存在無法克服的成本限制,電晶體縮小速度正在放緩。雖然目前繼續開發新一代晶片仍然是值得的,但問題也開始變得非常現實,某些廠商或是某種類型的晶片勢必將無法負擔昂貴的成本,但如果廠商的需求量太小,又將無法實現規模經濟。

IFENG
作者

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