ASML公布了一种新型光刻工具的计划,该工具有望扩展高晶体管密度芯片的设计极限。ASML前总裁Martin van den Brink透露,全球研发机构Imec证实,新的“Hyper-NA”EUV技术处于早期开发阶段。今年早些时候,英特尔在俄勒冈州的半导体工厂安装了“Hyper-NA”系统。在安特卫普举行的Imec ITF世界上,van den Brink强调了加强照明系统和将生产率提高到每小时400-500片晶圆的必要性。高NA技术将数值孔径(NA)从0.33提高到0.55,预计将在10年内支持超越2纳米的工艺节点。现在,ASML的目标是到2030年推出Hyper-NA,达到0.75 NA。
正如Imec高级模式计划主任Kurt Ronse所指出的,这标志着Hyper-NA EUV首次纳入ASML的路线图。与ASML合作超过30年的Ronse承认正在进行超过0.55 NA的研究,目标是达到0.85 NA。这一进步的一个重大挑战是光偏振。超过0.55 NA,极化会降低对比度,需要使用偏振片,不幸的是,这会降低功率效率并增加生产成本。ASML仍然是高密度晶体管芯片所需的EUV工具的唯一制造商,通过台积电为英伟达、苹果和AMD等大客户提供服务。
英特尔最近安装了第一个Hyper-NA光刻系统,提高了分辨率和功能扩展,超越了英特尔的18A工艺节点,可与台积电的2nm工艺相媲美。台积电目前依赖于现有的EUV工具的双重模式,实现精确的边缘放置对齐-英特尔旨在通过更高分辨率的高na EUV绕过这项技术。
其他领先的芯片制造商,如三星、美光和SK海力士也在探索Hyper-NA技术,预计该技术足以满足从2nm到7埃的工艺节点过渡。最终,Hyper-NA将逐步进入市场,降低需要重复处理的双重图案的成本和复杂性。
Hyper-NA的替代品,如纳米压印光刻,与Hyper-NA扫描仪相比,吞吐量较低。在荷兰Mapper公司退出市场后,消除昂贵光罩的多光束电子束光刻技术也面临挑战。
除了光刻技术,进一步小型化晶体管的尝试已经接近物理极限。在接近2埃的尺度上,出现了基本的限制,需要具有更高电子迁移率的新材料来取代硅。这些材料对沉积和蚀刻提出了挑战,需要新的技术和设备。尽管有这些进步,硅片仍将是基础,只有特定的层利用新材料来增强电子流。
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