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ASML攤牌:1.4nm、0.5nm、0.2nm芯片時,才要換EUV光刻機

2024-06-17 來源:科技專家
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關鍵詞: 臺積電 ASML 芯片

目前ASML對外大規模發售的光刻機叫做標準光刻機,也可稱之為LOW NA EUV,意思就是其數值孔徑是較低值的,所以稱之為LOW,NA=0.33。


這種光刻機主要用于7nm及以下芯片的制造,至于往下能夠支持到多少納米?ASML沒有說。


而按照晶圓廠的做法,intel計劃在2nm時,換成新的光刻機,也就是High NA EUV光刻機。


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而臺積電則計劃繼續用LOW NA EUV光刻機,并且臺積電認為,哪怕是到1.6nm時,還會繼續使用LOW NA EUV光刻機,因為這樣便宜,不需要更換。


畢竟一臺High NA EUV光刻機,需要3.5億歐元,而一臺LOW NA EUV只需要1.5億歐元左右,成本低很多。


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那么LOW NA EUV究竟能用到什么工藝?近日,ASML攤牌了,稱LOW NA EUV的數值孔徑是0.33,可以打印13nm左右的線寬,最多可以制造2nm的芯片。


但是,往下還可以通過多重曝光技術來實現,但支持到2027年量產的1.4nm將會是極限,再多重曝光就不行了。


接下來,就必須更換光刻機,使用High NA EUV,這種光刻機的數值孔徑達到0.55,所以也稱之為高數值孔徑光刻機。


NA=0.55時,可以打印8nm左右的線寬,這樣可以支持到2029年1nm制程的量產,而如果再采用多重曝光,則可以支持到2033年來量產的5埃米(0.5nm)制程節點。


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然后就必須現的光刻機了,再下一代EUV光刻機是 Hyper NA EUV,稱之為超級,是因為其NA=0.75,比0.55還要更高了。


而采用0.75NA的Hyper NA EUV光刻機,或許可以支持到2埃米(0.2nm)以下的制程節點,至于再往下,ASML自己也不清楚,會不會有也搞不清楚。


有意思的是,雖然ASML規劃了這種NA=0.75的EUV光刻機,但ASML也確定自己能不能生產的出來,因為ASML自己也表示,要NA=0.75,還需攻克很多難題,目前ASML還沒有攻克的,可能需要10來年時間攻克,也許永遠攻克不了。


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可能很多人就有疑問了,一個硅原子的直徑大概就在1埃米(0.1nm)左右,芯片工藝真的能夠達到0.2nm么?感覺不可能啊。


事實上,大家要弄清楚一個事實,那就是當工藝進入28nm之后,所有的工藝其實是等效工藝,這個0.2nm并不是指線寬,柵極寬度,金屬間距等,都與0.2nm沒有關系了,XX納米只是一種說法,并不是一個物理指標。


3nm時的晶體管的金屬間距為22nm(45nm/2),而0.2nm芯片,對應的晶體管的金屬間距為大約在16-12nm,0.2nm以下制程以下,金屬間距才會進一步縮小到14-10nm。


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EUV光刻機分辨率,只要能搞定這個間距間距就可以了,所以,實際上目前關于3nm、2nm、1nm等工藝,大家也不必太認真,只是一種營銷上的說法。


但不管怎么樣,從現在的情況來看,EUV光刻機機,也慢慢的走向末路了,哪怕XX納米只是營銷上的說法,也難以再前進了……


畢竟當0.2nm時,只有2個原子的大小了,到時候現有的光刻技術路線必然會終結。



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