光刻机领域的巨头 ASML 向 Intel 交付了首套高数值孔径 High - NA EUV 光刻机,型号为 TWINSCAN EXE:5000。在当时,业界普遍对这款光刻机寄予厚望,认为 High - NA EUV 将在先进芯片的开发以及下一代处理器的生产过程中扮演关键角色。
然而,时过境迁,如今各大晶圆代工厂纷纷减少对 High - NA EUV 的依赖,甚至延后了导入该设备的时间。尤其是 Intel 一位不愿透露姓名的董事的发言,更是让市场对 High - NA EUV 光刻机的未来前景产生了诸多疑问。
这位董事表示,新出现的晶体管设计,如环绕栅极场效应晶体管(GAAFET)和互补场效应晶体管(CFET),极大地降低了芯片制造对先进光刻设备(特别是 EUV 光刻机)的依赖程度。这些新型设计采用从四面包裹栅极 的方式,在芯片制造过程中更倾向于使用蚀刻技术来去除多余的材料,而不是通过增加晶圆曝光时间来缩小电路尺寸。随着芯片生产中横向因素的重要性日益提升,High - NA EUV 光刻机的重要性自然也就有所下降。
该董事进一步解释道,像 GAAFET 和 CFET 这样的新型设计,会显著提高光刻之后制造步骤(特别是刻蚀技术)的重要性,从而削弱光刻在整个芯片制造工艺中的主导地位。通常情况下,芯片制造流程是先通过光刻将设计图案转移到晶圆表面,然后通过沉积添加材料,再利用刻蚀选择性地去除材料,终形成晶体管和电路结构。但未来,重点可能会从单纯依靠光刻机缩小特征尺寸,转向更为复杂和关键的刻蚀工艺,以确保新型三维晶体管结构能够成型。这一转变预示着芯片制造技术路线可能会迎来重大变革。
实际上,此前台积电也表达过类似的观点。他们认为 1.4nm 级工艺技术并不需要 High - NA EUV 光刻机,目前也找不到必须使用它的理由。台积电相关人员表示:“对于 A14 来说,在不使用高数值孔径的情况下,性能提升也十分显著。因此,我们的技术团队正在不断探索延长现有 EUV 光刻机使用寿命的方法。”
此外,ASML 一代的高数值孔径(High - NA)EUV 光刻机是目前世界上的光刻机,但它的单价高达 4 亿美元,如此高昂的价格让许多厂商望而却步。截至目前,ASML 总共只向客户交付了 5 台,其中包括 Intel 和三星。这台光刻机重达 180 吨,体积如同双层巴士,堪称全球昂贵的半导体制造设备之一。