今天小編分享的科技經驗：EUV光刻機瓶頸待破，下一代技術怎麼走?，歡迎閱讀。
光刻機作為集成電路生產中不可或缺的重要設備之一，一直以來都決定了先進制程的發展速度，而阿斯麥 ( ASML ) 是歐洲最大的技術公司，主導着光刻市場。
近期，光刻巨頭荷蘭半導體設備公司阿斯麥首席執行官 Peter Wennink 表示，今年将按計劃在其下一個產品線中推出首款測試工具。據了解，該款高數值孔徑的極紫外光刻 ( EUV ) 機器只有卡車大小，每台成本超過 3 億歐元，頂級芯片制造商需要這些機器，以便他們能夠在未來十年生產更小、更好的芯片。
不過，在分析人士看來，EUV 光刻技術或非是通向先進制程的必由之路。
" 未來幾年可能會出現所謂下一代光刻技術，如 NIL ( 納米壓印光刻 ) 。" 易方資本研究部主管王逸研對第一财經表示，傳統的 EUV ( 極紫外光刻 ) 光刻機在制造晶體管時會遇到它的物理極限，NIL 光刻機最大的好處是光源相對便宜，即不需要用能源轉換效率低的 EUV 的激光源，而是只用一些 DUV ( 深紫外光刻 ) 或者是更成熟的光源就可以結合納米塗層的方法實現一至兩納米制程的量產。
EUV 技術如何演進？
美國國家标準與技術研究院（NIST）發布的一份有關 EUV 光刻機的報告指出，當今最先進的半導體光刻工藝使用 EUV 光源，特别是 13.5nm 分辨率的光。EUV 光允許在半導體中構建更小的部門特征，而這種光由上文提及的 EUVL 系統生成，這項技術由阿斯麥于 2019 年首次部署并一直保持着 100% 的市場份額。
1997 年，美國半導體巨頭英特爾公司和美國能源部就共同發起成立了 EUV 有限責任公司，即 EUV LLC，研究 EUV 光刻技術。随後，EUV LLC 納入 ASML，允許其享受基礎研究成果。
加入 EUV LLC 後，ASML 便在 EUV 的研發進度上突飛猛進。在尋求政府經費幫助、吸收下遊制造商投資、聯合研究所研發等一系列舉措的支持下，ASML 最終于 2010 年成功推出第一台 EUV 光刻機 NXE：3100。
當前，市面上主流的 EUV 光刻機是 ASML 的 NXE：3400C 和 NXE：3400D。ASML 官網的參數顯示，兩者均支持 7 納米和 5 納米節點的 EUV 量產，後者的生產效率相比前者提高了 15% 至 20%。
2022 年，ASML 稱收到了供應商提供的第一個高數值孔徑機械投影光學器件和照明器以及新的晶圓載物台。這兩個模塊将用于下一代 EUV 光刻機 EXE:5000 的初始測試和集成。據了解，ASML EXE:5200 系統具備 High-NA 系統和每小時 220 片晶圓生產率的性能。
ASML 做出的最新技術規劃認為，EUV 光刻的未來發展将把數值孔徑（NA）從 0.33 增加到 0.55 ( High NA ) 。業界預測，High-NA EUV 将面向 2 納米乃至埃米級工藝節點，是在未來 10-20 年成為半導體晶圓制造的頂尖工藝支撐設備之一。ASML 預計 High NA 系統将于 2023 年底交付給客戶，用于大批量制造的全平台工藝預計将于 2025 年投入運營。
上述報告中提到，EUVL 是制造下一代半導體芯片的關鍵步驟。據報告測算，一套 EUVL 系統目前耗資約 1.5 億美元。迄今為止，ASML 已經交付了三種不同型号的 EUVL 系統，即 Twinscan NXE:3400 B/C 和 NXE:3600D，NXE 系統的總出貨量從 2019 年第一季度的 31 台增長到 2022 年第四季度的 181 台。
技術突破難題有哪些？
但要實現 EUVL 技術，ASML 當前還面臨諸多困難。
首當其衝的便是成本。在此前召開的業績說明會上，ASML 首席技術官 Martin van den Brink 強調，該公司需要越來越多地關注降低成本，這意味着不是減少資源，而是确保其推向市場的解決方案更簡單、更可持續、更有效、更易于維護、更易于制造且更具可擴展性。Brink 還表示，如果在不了解對這些產品施加的成本和復雜性的限制的情況下就貿然轉向下一個產品是不負責任的。
ASML 預計，2023 年第三季度的淨銷售額在 65 億歐元到 70 億歐元之間，而第三季度的研發成本約為 10 億歐元，研發費用占淨銷售額的比重達到 14.3 至 15.3%。
另一方面，EUV 光刻是否是通向先進制程的唯一技術還有待驗證。
易方資本研究部主管王逸研此前對記者表示，傳統的 EUV ( 極紫外光刻 ) 光刻機在制造晶體管時會遇到它的物理極限。" 因為它衍射上的一些物理限制導致了 13.5nm 分辨率的 EUV 光刻機有可能做不了一些一納米制程以下的器件，同時 EUV 光刻機的價格其實是非常昂貴的。"
王逸研指出，" 下一代光刻技術 "NIL 光刻機最大的好處是光源相對便宜，即不需要用能源轉換效率低的 EUV 的激光源，而是只用一些 DUV ( 深紫外光刻 ) 或者是更成熟的光源就可以結合納米塗層的方法實現一至兩納米制程的量產。
