EUV光刻技术的推进相当困难,光刻机龙头ASML也是举步维艰,一点点改进。ASML宣布,将在今年底发货第一台支持高NA(数值孔径)的EUV极紫外光刻机,型号“Twinscan EXE:5000”。
NA数值孔径是光刻机光学系统的重要指标,直接决定了光刻的实际分辨率,以及最高能达到的工艺节点。
ASML现有最先进的EUV光刻机是NEX:3400C、NEX:3400D,NA只有0.33,对应的分辨率为13nm,可以生产金属间距在38-33nm之间的芯片。
但是,金属间距缩小到30nm以下之后,也就是对应的工艺节点超越5nm,这样的分辨率就不够了,只能使用EUV双重曝光和/或曝光成形(pattern shaping)技术来辅助,不但会大大增加成本,还会降低良品率。
因此,更高的NA成为必需,新一代EXE:5000就能做到0.55 NA,光刻分辨率也将缩小到8nm。
EXE:5000有点像是实验平台,供芯片制造厂学习如何使用高NA EUV技术,而预计2025年发货的下一代EXE:5200,才能支持大规模量产。
Intel最初计划在其18A(1.8nm)工艺节点使用ASML的高NA EUV光刻机,2025年量产,但后来提前到了2024年下半年,等不及ASML的新机器。
于是,Intel就改用0.33 NA NXE:3600D/3800E,叠加双重曝光来实现18A工艺,同时使用应用材料的Endura Sculpta的曝光成形系统来尽可能减少双重曝光的使用。
尽管如此,Intel依然会是高NA EUV光刻机的第一家客户,可能会在18A节点的后期引入它。
台积电、三星都计划在2025年晚些时候投产2nm工艺,或许也会用上高NA EUV光刻机。
至于这种先进光刻机的价格,没有官方数据,不同报告估计在单台成本就要3-4亿美元,相当于人民币22-29亿元。