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ASML研發新一代光刻機,達到0.3nm,製造價格在9.7億元,再一次驚豔到了世界

PubDate:2021-09-03

2021年9月2日,荷蘭 ASML公司最新消息:新一代極紫外光刻機元件已經基本製造完畢,並將在2021年底運往荷蘭維荷芬,2022年初將部件裝入到荷蘭維荷芬,新一代極紫外光刻機元件已基本製造完畢。該設備暫時投入生產為2023年。

ASML公司曝光的新一代EUV光刻機NEX:5000,給人最直觀的印象是「貴」、「大」。單是這臺設備的造價,便達到了1.5億美元,折合人民幣約為9.7億元,都快要趕上ASML一代EUV光刻機的售價。補充一點:ASML一代EUV光刻機的售價為10億元人民幣。

除了貴,NEX:5000另一個特點是「大」。據悉,NEX:5000的大小可以媲美一輛長為12米的公交巴士。NEX:5000包含11~12萬個部件和2公里長的電纜,是一個名副其實的大傢伙。

NEX:5000的性能如何呢?在此之前,我們要知道決定光刻機設備技術水準高低的根本因素是什麼?我們知道,EUV光刻機是通過發射極紫外線,經過鏡面折射來對矽晶圓進行曝光生產。拋去雙工件臺、EUV光學鏡頭這種物理性設備參數。

紫外線波長是決定EUV光刻機制程精度高低的直接因素。一般來說,極紫外線波長越短,EUV光刻機曝光的精度越高、可完成曝光晶片的尺寸就越小。

這樣說可能有些空洞。拿深紫外光刻機舉例,深紫外光刻機的波長為254納米,合理制程在193納米到10納米之間。

一代EUV光刻機的波長為13.5納米,合理制程在7納米到3納米。新一代EUV光刻機的波長為8納米,制程精度定在2納米及2納米以下制程。

對于NXE:5000的性能,ASML公司表示:對比一代EUV光刻機,NXE:5000的波長更短,效率更強,精度更高。通過多次曝光、印章,矽晶圓晶片電路描摹精度可達0.3納米甚至皮米的精度。喬治城大學晶片製造研究院分析師威爾·亨特表示:NXE:5000將會推動摩爾定律繼續向前發展。

但有一點,NXE:5000的售價,將會勸退不少的晶片代工廠商,畢竟成本價都快趕上一代EUV光刻機的售價。如此昂貴的設備,其製備出來的晶片,想必報價也會更高。即便忽略價格因素,裝載2公里長電纜的NXE:5000耗電量、耗水量將會「更上一層樓」。拿臺積電舉例,單是十幾臺EUV光刻機,便讓臺積電十分頭疼。

換句話說,論技術,NXE:5000極紫外光刻機算得上是一臺具有跨時代意義的設備。但對NXE:5000,商家批量購買、ASML大規模生產的可能性不大,因為價格、製造難度和成本擺在那裡。未來NXE:5000的市場將會是ASML能否實現營收連跳的首要難題。

雖說不想承認,但也要認清現實。新一代ASML極紫外光刻機的出現,將會進一步拉大中國與國外之間的矽基半導體技術差距。特別是晶片代工牽扯到的晶片設計、PC端、智慧手機業務。需要注意,這裡所說的是矽基半導體領域。目前我們在晶片化合物材料中的造詣還是很高的。例如中科院的石墨烯,

雲南大學的硫化鉑等。

況且隨著新一代EUV光刻機的誕生,矽晶片的內置規格幾乎被掏空。未來矽基晶片能夠繼續成為半導體晶片的發展主流,也是一個問題。