ASML首席技术官认为当前光刻技术或走到尽头

2022-12-13 10:14:11

近年来,ASML已经站在了世界半导体技术的中心。去年,ASML两次提高生产目标,希望到2025年,其年出货量将达到约600台DUV(深紫外)光刻机和90台EUV(极紫外)光刻机。由于芯片持续短缺,交货问题每天都在发生,ASML就遇到过柏林工厂火灾这样的事故。

ASML首席技术官认为当前光刻技术或走到尽头

最近,ASML首席技术官马丁·范登·布林克(Martin van den Brink)接受了Bits & Chips的采访。

据Martin van den Brink介绍介绍,开发高NA EUV技术的最大挑战是为EUV光学建立一个计量工具,配备两倍于以前产品大小的镜子,其平面度需要控制在20皮米以内。这需要在一个可以容纳半个公司的真空容器中进行验证,这个容器位于蔡司公司,蔡司公司是ASML推广高NA EUV技术的关键光学合作伙伴,是后来加上的。

目前,ASML有条不紊地实施其路线图,进展顺利。继EUV之后,是高钠EUV技术。ASML正在为客户准备交付第一台高NA EUV光刻机,这可能会在明年的某个时候完成。尽管供应链问题可能仍然会打乱ASML的计划,但这应该不是什么大问题。高NA EUV光刻机会比现有的EUV掩模对准器消耗更多的功率,从1.5 MW增加到2 MW。主要是因为光源的原因,高NA使用同样的光源,需要额外0.5 MW。ASML也使用水冷铜线为其供电。

外界也想知道高纳之后的接班人EUV科技。ASML技术副总裁Jos Benschop在去年的SPIE高级光刻会议上透露了可能的替代方案,即减小波长。但是这种方案需要解决一些问题,因为EUV镜反射光线的效率很大程度上取决于入射角,波长的减小会改变角度范围,使得透镜过大而无法补偿。这种现象也会随着数值孔径的增大而出现。

Martin van den Brink证实ASML正在研究这个,但个人怀疑Hyper-NA会是最后一个NA,它可能不会真正投入生产,这意味着经过几十年的光刻技术创新,我们可能会走到目前半导体光刻技术的尽头。ASML Hyper-NA研究计划的主要目标是提出智能解决方案,以保持技术在成本和可制造性方面的可控性。

高NA EUV系统将提供0.55的数值孔径。与之前配备0.33数值孔径透镜的EUV系统相比,精度将得到提高,并且可以实现更高分辨率的构图,以实现更小的晶体管特征。在hyper-NA系统中会高于0.7甚至0.75,理论上可以做到。

马丁·范登 布林克不想做出更大的“怪物”。预计hyper-NA可能是半导体光刻技术下一步发展的难题,其制造和使用成本将高得惊人。如果超NA技术的制造成本以与当前高NA EUV技术相同的速度增加,那么经济方面几乎是不可行的。目前,马丁·范登·布林克希望克服的是成本问题。

因为可能存在不可逾越的成本限制,晶体管缩小速度在放缓。得益于系统集成的发展,继续开发新一代芯片还是值得的,这是个好消息。在这一点上,问题变得非常现实:哪些芯片结构太小,无法经济地制造?

ASML首席技术官认为当前光刻技术或走到尽头

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