在半導體產業(yè)里,光刻機作為上游設備領域的代表性產品,對產業(yè)發(fā)展起著決定性作用,是推動芯片制程進步、引領行業(yè)發(fā)展的關鍵力量。近期,半導體光刻機領域動作不斷,英特爾和三星等大廠提高了光刻機訂單量;與此同時,俄羅斯公布了光刻機研發(fā)路線圖,旨在推動本土芯片產業(yè)發(fā)展。
根據外媒Techpowerup報道,近日光刻機龍頭ASML表示,根據目前的訂單信息和需求,預計2027年將交付10套High-NA EUV和56套EUV光刻機。
其中,英特爾和三星最近都提高了光刻機的訂單量,英特爾將High-NA EUV的訂購數量從1套提高到2套,EUV的訂購數量從3套提高到5套,三星也將EUV的訂購數量從原本的5套提高到7套。
業(yè)界指出,隨著芯片制程不斷向2納米以及2納米以下邁進,EUV正逐漸逼近物理極限,而High-NA EUV技術成為突破這一瓶頸的關鍵工具。
高數值孔徑 (High-NA)是EUV技術的進一步發(fā)展,它是衡量鏡頭聚焦光線能力的指標,數值越高,分辨率越高,則能夠繪制更精細的電路圖案,能大幅縮短制造時間,從而降低缺陷率并提高良率。
不過,能力越大價格也越高昂,ASML High-NA EUV每臺設備高達3.8億美元。由于成本高昂,各家晶圓代工廠商對采用High-NA EUV的規(guī)劃并不相同。
英特爾計劃在未來幾年內利用該技術量產14A工藝。近期,英特爾首席財務官David Zinsner對外透露,下一代Intel 14A(1.4nm級)制程技術將是英特爾首個為代工客戶量身設計的尖端制造工藝,該工藝將采用ASML最新的0.55NA High-NA EUV光刻機Twinscan EXE:5200B。由于使用了High-NA EUV光刻機,14A工藝的成本將高于18A。
臺積電相對謹慎,該公司A16工藝仍將依賴Low-NA EUV技術。
三星方面,媒體報道今年3月三星安裝了首臺High-NA EUV設備,用于1.4納米芯片的生產。
近期,俄羅斯計算機與數據科學博士Dmitrii Kuznetsov在社交平臺公布俄羅斯最新的光刻機研發(fā)路線圖。
路線圖顯示,俄羅斯計劃最快在2026年完成65-40nm分辨率的光刻機的研發(fā),2032年前完成28nm分辨率的光刻機的研發(fā),在2036年底前完成可以生產10nm以下先進制程的全新極紫外線光(EUV)光刻機的研發(fā)。
業(yè)界指出,俄羅斯的光刻機研發(fā)技術路線與ASML完全不同,主要體現在混合固態(tài)激光器、基于氙等離子體的光源,以及由釕和鈹(Ru/Be)制成的反射11.2納米波長的鏡片。
比如,ASML EUV光刻機采用激光轟擊金屬錫滴產生波長為13.5nm的EUV光源,通過反射鏡收集并修正路線,最終達到晶圓表面的光刻膠。但是金屬錫會產生碎屑,從而污染光掩模(也稱光罩)。相比之下,俄羅斯光刻機則選擇采用的是基于氙(xenon)氣的激光器來產生波長為11.2nm的EUV光源,能將分辨率提升約20%,還可以簡化設計并降低整個光學系統(tǒng)的成本。同時,該設計還可減少光學元件的污染,延長收集器和保護膜等關鍵零件的壽命。
上述設備預計可覆蓋65nm至9nm的制程需求,適配2025-2027年主流關鍵工藝。每代設備均有望提升光學精度與掃描效率,且單位成本結構有望低于ASML的Twinscan NXE和EXE平臺。不過,業(yè)界也指出,俄羅斯自研的EUV光刻機技術目前還面臨較高的技術與成本挑戰(zhàn)。
這些設備并非面向超大規(guī)模晶圓廠,而是旨在為小型代工廠提供高性價比解決方案。若能完全落地,該項目將以顯著更低的資本與運營成本,實現先進芯片的本土制造與出口供應。