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來源：半導體行業觀察 從相關報道看來，Hyper-NA EUV 和高生產力工具是 ASML 未來十年的主要目標。 ASML 榮譽首席技術官 Martin van den Brink 分享了通用 EUV 平臺的“愿景”，其中可能包括 0.75 NA 的“Hyper NA”工具。此外，該光刻公司的目標是將 DUV 和 EUV 設備的生產率從每小時約 200-300 片晶圓提高到每小時 400-500 片晶圓。“這是我們應對成本增加的主要武器，”Van den Brink 在安特衛普舉行的 Imec 技術論壇 (ITF) 上說道，解決了之前發言者所表達的擔憂。 通用 EUV 平臺與 hyper-NA 工具的開發緊密相關，因為標準化以及將 hyper-NA 創新引入前幾代 EUV 的能力有助于收回開發 hyper-NA 工具所需的投資。“我們提出了一個長期路線圖，假設十年后，我們將擁有一個低數值孔徑、高數值孔徑和超數值孔徑 EUV 系統的單一平臺，”van den Brink 說道。 
這位最近辭去首席技術官一職但仍受聘于 ASML 擔任顧問的行業傳奇人物解釋說，更高分辨率工具的出現將減少對雙重圖案化的需求，從而減少工藝步驟的數量和每片晶圓所需的能量。“超數值孔徑讓我們遠離雙重圖案化危險的復雜性。” Van den Brink 的這句話觸及了人們對 hyper-NA 的前身 high-NA 的緊迫性提出的問題。根據市場研究公司 Semianalysis 的說法，高 NA 無法在成本上與低 NA 雙圖案競爭。ASML 此前曾反駁這一分析，指出通過避免雙重圖案化可降低工藝復雜性的價值。此外，該行業對高數值孔徑工具的需求是“健康的”，該公司表示。一旦hyper NA 獲得批準，任何對高 NA 的疑慮可能很快就會消失。 Hyper NA光刻機，ASML的下一個目標 ASML首席技術官Martin van den Brink在ASML 2023年年度報告中寫道：“NA高于0.7的Hyper-NA無疑是一個機會，從2030年左右開始，這種機會將變得更加明顯。”“它可能與Logic最相關，并且需要比“高NA EUV”雙圖案化更實惠，但它也可能是DRAM的一個機會。對我們來說，關鍵是Hyper-NA正在推動我們的整體EUV能力平臺，以改善成本和交貨時間。” ASML目前的EUV工具包括low NA模型，其具有0.33 NA光學器件，可實現 13.5 nm的臨界尺寸（CD）。這足以通過單次曝光圖案產生26 nm的最小金屬間距和25-30 nm尖端到尖端的近似互連空間間距。這些尺寸足以滿足 4nm/5nm級生產節點的需要。盡管如此，業界仍然需要3nm的21-24nm間距，這就是為什么臺積電的N3B工藝技術被設計為使用Low-NA EUV雙圖案打印來打印盡可能最小的間距。這種方法被認為非常昂貴。 具有0.55 NA光學器件的下一代High NA EUV系統將實現8nm的CD，這足以打印約16nm的最小金屬節距，這對于超過3nm的節點非常有用，并且預計即使對于1nm，至少根據Imec的設想是這樣。
但金屬間距將變得更小，超過 1nm，因此該行業將需要比 ASML 的 High-NA 設備更復雜的工具。這使我們能夠開發出具有更高數值孔徑投影光學器件的 Hyper-NA 工具。ASML 首席技術官 Martin van den Brink 在接受采訪時證實 ，正在研究 Hyper-NA 技術的可行性。不過，尚未做出最終決定。 增加投影光學器件的數值孔徑是一個成本高昂的過程，涉及對光刻工具的設計進行重大改變。特別是，這包括機器的物理尺寸、開發許多新組件的需要以及成本增加的影響。ASML 最近透露，根據配置，低數值孔徑 EUV Twinscan NXE 機器的售價為 1.83 億美元或更高，而高數值孔徑 EUV Twinscan EXE 工具的售價將根據配置為 3.8 億美元或更高 。Hyper-NA 的成本會更高，因此 ASML 必須回答兩個問題：它是否可以在技術上實現以及對于領先的邏輯芯片制造商來說是否在經濟上可行。只剩下三個領先的芯片制造商：英特爾、三星代工和臺積電。日本的 Rapidus 尚未發展成為可行的競爭對手。因此，雖然需要 Hyper-NA EUV 光刻技術，但它必須價格合理。 “Hyper-NA 的引入將取決于我們能夠降低成本的程度，”Martin van den Brink 去年告訴Tweakers.net 。“我曾多次環游世界，并與客戶討論了 Hyper-NA 的必要性和可取性。最近幾個月，我獲得了信心和洞察力，客戶希望進一步降低分辨率，因此可能“使用 Hyper-NA 大規模生產邏輯和存儲芯片的技術已經存在。這將是下一個十年左右的變化。但這取決于成本。” ASML 發言人告訴 Bits&Chips，正在研究 hyper-NA 技術的技術和經濟可行性，但尚未做出是否繼續實施的決定。他拒絕評論何時做出該決定。考慮到 Van den Brink 提到的 2030 年時間框架以及開發新一代 EUV 掃描儀所需的多年準備工作，期望早日做出承諾并不是沒有道理的。高數值孔徑技術于 2015 年獲得批準，遠早于低數值孔徑 EUV 被引入大批量生產。 到 2030 年，芯片制造商可能需要高數值孔徑的雙圖案化，至少對于選定數量的層而言。與此同時，根據Imec去年提出的路線圖，尺寸縮放預計將持續到至少 2036 年。這凸顯了只要能夠滿足成本目標，新一代 EUV 掃描儀的潛在機會。 早在 2022 年，Van den Brink 就對超 NA 的經濟可行性表示懷疑。他對 Bits&Chips表示：“如果超數值孔徑的成本增長速度與高數值孔徑的成本一樣快，那么這在經濟上幾乎是不可行的。”他補充說，他的公司正在探索解決方案，以保持技術在成本方面的可控性。和可制造性。在 2022 年 ASML 投資者日上，Van den Brink 對他的工程師將取得成功表示樂觀。“我始終相信技術，所以我相信我們會實現這一目標。” 2023 年 4 月，Van den Brink 對Hyper NA 業務案例的信心更加增強。“我曾多次前往世界各地與客戶討論超 NA 的需求和愿望。最近幾個月，我獲得了信心和洞察力，客戶希望進一步降低分辨率，以便使用 hyper-NA 大規模生產邏輯和存儲芯片的機會已經存在。” 取代應材，躍升全球最大芯片設備供應商 近年來，對晶圓廠設備的需求一直在激增，這就是為什么晶圓廠設備制造商的收入也屢創新高的原因。事實證明，根據分析師 Dan Nystedt的觀察，去年 ASML 成為全球最大的晶圓廠工具制造商，取代了幾十年來一直處于領先地位的應用材料公司 (Applied Materials) 。雖然這算不上競爭，而且 ASML 取得第一的原因有很多，但這是一個了不起的轉折。 Nystedt 表示，2023 年 ASML 的收入為 298.3 億美元，而應用材料公司的收入為 265.2 億美元。這里有幾件事需要記住。首先，ASML的財政年度遵循日歷年，而應用材料公司的2023財政年度截至2023年10月29日。這就是分析師使用該公司2024財年第一季度業績（截至2024年1月28日）進行計算的原因。 圖片 雖然這并不完全是同類比較，因為 ASML 贏得了數十億美元，但這是一個反映趨勢的合理比較。 ASML 成功從應用材料公司手中奪走晶圓廠工具制造桂冠的原因有多種。 首先，該公司確認了 53 個低數值孔徑 EUV Twinscan NXE 工具的收入（2022 年為 40 個），每個工具的成本約為 1.83 億美元。此外，該公司還確認了 125 臺深紫外光刻工具的收入（高于一年前的 81 臺）。 其次，ASML 可以在 2023 年的大部分時間里向中國客戶銷售先進的工具，因為對中國半導體行業的制裁僅在 9 月份開始生效，而且僅針對一種工具。相比之下，應用材料公司向中國客戶銷售的工具在一定程度上受到了美國 2023 年 10 月推出的出口規則的影響。 雖然形勢的逆轉非常出色，但這實際上并不是一場競爭，因為應用材料公司并不生產光刻設備。相比之下，ASML 不制造用于外延、離子注入、沉積和選擇性材料去除的工具。 與此同時，如今幾乎沒有一家晶圓廠可以在沒有應用材料公司、ASML、KLA 和東京電子公司的設備的情況下運行，因此這些公司寧愿相互補充。此外，銷售的 ASML 工具越多，需要的應用材料公司的設備就越多，因此兩家公司都將在未來幾年蓬勃發展。 |
