用于支持一切人工智能（AI）先進(jìn)節(jié)點芯片的需求快速增長，給該行業(yè)滿足需求的能力帶來了壓力。

從支持大語言模型的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，到智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和自主系統(tǒng)中的邊緣AI，各種應(yīng)用對尖端半導(dǎo)體的需求都在加速增長。但制造這些芯片嚴(yán)重依賴極紫外（EUV）光刻技術(shù)，這已成為擴(kuò)大生產(chǎn)的最大障礙之一。自2019年首批商用EUV芯片下線以來，設(shè)備、掩模生成和光刻膠技術(shù)的穩(wěn)步改進(jìn)使該技術(shù)趨于穩(wěn)定。盡管產(chǎn)量正在提高，但仍落后于更成熟的光刻技術(shù)。

工藝穩(wěn)定性需要不斷警惕和微調(diào)。就EUV而言，它還需要在發(fā)電、設(shè)備和耗材方面進(jìn)行大量投資。如今，這些成本仍然是廣泛采用的障礙。但該行業(yè)并沒有停滯不前。目前正在進(jìn)行密集的研究和開發(fā)工作，目標(biāo)涉及從新型光刻膠材料和更強(qiáng)大的光源到先進(jìn)的掩模寫入器和復(fù)雜的AI驅(qū)動工藝控制等各個方面。

“晶圓廠的生產(chǎn)力取決于多種因素——產(chǎn)量、工藝效率和準(zhǔn)確的圖案轉(zhuǎn)移，”Irresistible Materials首席執(zhí)行官Dinesh Bettadapur表示，“減少曝光劑量、提高光刻膠靈敏度和減少缺陷都是讓EUV規(guī)?；叱杀拘б娴年P(guān)鍵因素?！?/p>

AI需求曲線轉(zhuǎn)為垂直

對先進(jìn)節(jié)點半導(dǎo)體的需求不斷增長，正在重塑行業(yè)。AI工作負(fù)載、高帶寬存儲器（HBM）以及下一代移動和計算設(shè)備都在推動向更精細(xì)工藝節(jié)點的轉(zhuǎn)變。每次迭代都需要使用EUV的更復(fù)雜的制造技術(shù)，而High NA（高數(shù)值孔徑）EUV正成為1.8nm及以下節(jié)點大批量生產(chǎn)的唯一可行途徑。

AI加速器、大型GPU和高性能CPU需要更小的晶體管來最大限度地提高功率效率和計算密度。英偉達(dá)、AMD和英特爾的尖端AI芯片已經(jīng)依賴于EUV制造的5nm和3nm工藝節(jié)點，而向2nm GAA（全環(huán)繞柵極）晶體管的轉(zhuǎn)變將進(jìn)一步增加對EUV功能的需求。

HBM生產(chǎn)的某些方面也是如此，三星、美光和SK海力士正在有選擇地部署EUV，主要用于邏輯和外圍電路，而不是存儲單元陣列本身。雖然EUV有助于提高HBM堆棧的密度和圖案化精度，但深紫外（DUV）光刻仍然在核心存儲層中占主導(dǎo)地位。然而，隨著AI工作負(fù)載的擴(kuò)大，對超高帶寬內(nèi)存的需求也將隨之?dāng)U大，這使得支持EUV的HBM組件變得越來越重要。

HJL Lithography首席光刻師Harry Levinson說，“如果你要制造晶體管數(shù)量非常多的設(shè)備，那么你需要盡可能地縮小尺寸。EUV的市場將針對晶體管數(shù)量最多的芯片。當(dāng)然，‘?dāng)?shù)量多’的標(biāo)準(zhǔn)會隨著時間的推移而變化，但如今，AI加速器、GPU和移動處理器都在突破這些極限。”

除了AI和HBM，用于5G、自主系統(tǒng)和邊緣計算的下一代邏輯器件也將需要EUV在某些關(guān)鍵層上的分辨率優(yōu)勢。根本挑戰(zhàn)在于，盡管市場對AI芯片的需求呈指數(shù)級增長，但能夠生產(chǎn)基于EUV的芯片的晶圓廠數(shù)量仍然有限。

目前，只有全球只有五家半導(dǎo)體制造商在大規(guī)模生產(chǎn)中使用EUV——臺積電、三星、英特爾、SK海力士和美光。這些公司共同生產(chǎn)所有5nm邏輯和存儲產(chǎn)品，將EUV能力集中在少數(shù)幾家公司手中。

日本的Rapidus晶圓代工廠創(chuàng)企正在成為該市場的第六大參與者。該聯(lián)盟由八家成員組成，包括豐田、索尼、三菱日聯(lián)銀行、NTT（日本電話電報公司）、日本電裝、鎧俠、NEC和軟銀，他們在位于日本北海道的IIM-1晶圓廠安裝了ASML的NXE:3800EEUV光刻機(jī)，計劃于2027年開始量產(chǎn)。

盡管如此，EUV的機(jī)會仍然有限。“真正的問題不是EUV是否有效——它確實有效，”新思科技（Synopsys）首席工程師Larry Melvin說，“挑戰(zhàn)在于最大的參與者之外的晶圓廠是否能夠證明成本是合理的。掩模技術(shù)、光刻膠化學(xué)和光刻機(jī)效率的每一次改進(jìn)都有幫助，但如果沒有設(shè)備和運營費用的根本性降低，EUV仍將僅限于少數(shù)廠商。”

先進(jìn)節(jié)點芯片需求的不斷增長已經(jīng)超過了EUV產(chǎn)能，荷蘭光刻機(jī)廠商ASML難以滿足訂單需求。臺積電的美國亞利桑那州晶圓廠、英特爾的美國和愛爾蘭擴(kuò)建項目以及三星的美國得克薩斯州晶圓廠項目都需要更多的EUV產(chǎn)能才能實現(xiàn)2025年和2026年的量產(chǎn)目標(biāo)。這些擴(kuò)建項目將進(jìn)一步加劇供需缺口。

預(yù)計未來5到7年內(nèi)，AI芯片市場規(guī)模將增長至目前規(guī)模的至少10倍。臺積電2nm工藝的訂單積壓已延續(xù)到2026年。

EUV設(shè)備瓶頸

作為EUV光刻機(jī)的唯一供應(yīng)商，ASML一直在努力滿足需求，但多年的訂單積壓繼續(xù)限制新EUV生產(chǎn)線的擴(kuò)張。ASML最先進(jìn)的芯片制造設(shè)備，如NXE:3800E和即將推出的EXE:5000 High NA系統(tǒng)，已經(jīng)提前數(shù)年分配給領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造商。隨著對AI芯片、HBM和先進(jìn)移動處理器的需求呈指數(shù)級增長，現(xiàn)有的EUV生產(chǎn)線面臨著巨大的壓力，需要提高產(chǎn)量、良率和整體效率，以彌補(bǔ)行業(yè)受限的擴(kuò)展能力。

政府支持的研究中心正在介入，以幫助彌補(bǔ)這一差距。比利時的imec（微電子研究中心）和美國紐約州奧爾巴尼《芯片法案》資助的EUV加速器等設(shè)施專注于推動EUV掩模技術(shù)、工藝控制和抗蝕劑化學(xué)的發(fā)展，以提高產(chǎn)量并降低每片晶圓的成本。imec在測試和驗證下一代掩模材料方面發(fā)揮了核心作用，這些材料可以提高特征分辨率，同時減少隨機(jī)缺陷。

EUV加速器由美國聯(lián)邦政府投資8.25億美元支持，提供尖端EUV工具和研究平臺，以加速制造和行業(yè)采用。這些努力與私營部門的研發(fā)相結(jié)合，旨在攻克關(guān)鍵技術(shù)障礙，這些障礙繼續(xù)使EUV成為一項昂貴而復(fù)雜的工藝。

由于EUV的使用和成本限制，許多處于領(lǐng)先地位的晶圓廠正在轉(zhuǎn)向創(chuàng)造性的光刻策略以保持競爭力?；旌瞎饪獭狤UV僅用于最關(guān)鍵層，而193nm ArF、ArF浸潤和KrF（248nm）光刻機(jī)可處理要求較低的功能—已成為標(biāo)準(zhǔn)。多重圖案化技術(shù)（例如雙重和四重圖案化）已將DUV的處理范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其初始能力，使晶圓廠無需進(jìn)行EUV投資即可生產(chǎn)更小尺寸的芯片。此外，一些公司正在探索納米壓印光刻（NIL）和特定層的自組裝圖案化，這些技術(shù)可以提供成本或分辨率優(yōu)勢。

Harry Levinson表示：“盡管EUV光刻技術(shù)在先進(jìn)節(jié)點的關(guān)鍵層中得到了廣泛應(yīng)用，但248nm和193nm光刻技術(shù)仍然在廣泛使用，甚至在前沿領(lǐng)域，也用于非關(guān)鍵邏輯層、NAND閃存以及通過多重圖案化實現(xiàn)的一些窄間距層。工藝控制和掩模技術(shù)的創(chuàng)新使DUV仍然是許多層的可行選擇，為晶圓廠提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的方式來擴(kuò)展現(xiàn)有工具，而不是將所有工具都轉(zhuǎn)換為EUV?！?/p>

展望未來，EUV和High NA EUV無疑將推動先進(jìn)節(jié)點半導(dǎo)體制造的發(fā)展，但即使EUV技術(shù)達(dá)到了成本和技術(shù)改進(jìn)的門檻，證明了更廣泛的行業(yè)應(yīng)用，替代光刻方法仍將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用。

EUV光刻技術(shù)面臨的最持久的技術(shù)挑戰(zhàn)之一是掩?；A(chǔ)設(shè)施。與使用透射式掩模的傳統(tǒng)DUV光刻技術(shù)不同，EUV掩模是反射式的，這一根本性轉(zhuǎn)變帶來了許多新的故障模式。即使是微小的缺陷也會扭曲反射光，導(dǎo)致災(zāi)難性的圖案化故障，從而增加缺陷率并降低產(chǎn)量。

為了緩解這些問題，研究人員正在改進(jìn)多光束掩模寫入器、高透明度薄膜，并努力實現(xiàn)無缺陷掩模版。多光束電子束掩模寫入技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生重大影響，減少了創(chuàng)建高精度、無缺陷掩模所需的時間。傳統(tǒng)的單光束掩模寫入器速度慢且容易出現(xiàn)圖案錯誤，但多光束系統(tǒng)使用數(shù)千條平行電子束來加速生產(chǎn)，同時保持亞納米精度。

薄膜技術(shù)（即掩模上的保護(hù)層）也取得顯著的進(jìn)步。早期的EUV薄膜非常脆弱，傳輸效率低，降低了光刻機(jī)的生產(chǎn)率。新型碳基薄膜顯著提高熱穩(wěn)定性和傳輸率，延長掩模的使用壽命，且不會發(fā)生性能下降。這反過來又減少了頻繁更換掩模的需要，更換掩模是一個昂貴且耗時的過程。此外，它還提高了晶圓之間的一致性。

“大部分成本（大約每片掩模版10萬美元）是由產(chǎn)量決定的，”Harry Levinson說，“產(chǎn)量一直在提高，但成本價格仍然很高，因為掩模版制造商正在大力投資增加生產(chǎn)能力以滿足客戶需求。在某個時候，現(xiàn)有的客戶群將飽和。但就目前而言，成本仍然很高?！?/p>

掩模耐久性、圖案保真度和整體缺陷控制方面的進(jìn)步有助于晶圓廠將EUV產(chǎn)量推向與更成熟的DUV技術(shù)相當(dāng)?shù)乃?，但掩模成本仍然是一項沉重的財?wù)負(fù)擔(dān)。該行業(yè)正在積極努力應(yīng)對這些經(jīng)濟(jì)和技術(shù)挑戰(zhàn)。

材料進(jìn)步

光刻膠材料仍然是實現(xiàn)EUV光刻的高產(chǎn)量和工藝穩(wěn)定性的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。幾十年來，化學(xué)放大光刻膠（CAR）一直是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但先進(jìn)節(jié)點的酸擴(kuò)散和隨機(jī)缺陷使其不能滿下一代半導(dǎo)體制造嚴(yán)格的要求。

“我們目前所處的階段是，改進(jìn)光刻膠材料變得非常困難，因為光刻膠分子的尺寸現(xiàn)在只占特征尺寸的一小部分，”光刻專家Harry Levinson表示，“你不能簡單地將一種化學(xué)物質(zhì)換成另一種。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)還需要每平方厘米有更多的光子來對抗光子散粒噪聲，這是一個基本的物理約束?！?/p>

隨著特征尺寸進(jìn)一步縮小，需要采用新方法來提高分辨率、降低線邊緣粗糙度（LER）并提高靈敏度，同時保持工藝穩(wěn)定性。但這些因素之間的權(quán)衡帶來了持續(xù)的工程挑戰(zhàn)。

泛林集團(tuán)（Lam Research）副總裁Rich Wise表示：“同時提供分辨率、線邊緣粗糙度和靈敏度是一項真正的挑戰(zhàn)。你經(jīng)常會看到只關(guān)注其中兩個而忽略第三個的結(jié)果，這會降低光刻機(jī)的生產(chǎn)效率。”

為了克服CAR的局限性，業(yè)界正在探索幾種替代光刻膠平臺。一種選擇是金屬氧化物光刻膠（MOR），它在EUV波長下具有很強(qiáng)的吸收率，并且在較薄厚度下具有更好的對比度。然而，傳統(tǒng)的MOR對工藝條件非常敏感，需要更高的劑量，從而帶來良率問題和產(chǎn)能挑戰(zhàn)。

泛林集團(tuán)推出了Aether干式光刻膠技術(shù)，該技術(shù)使用氣相沉積而非旋涂來應(yīng)用金屬氧化物光刻膠。這增強(qiáng)了工藝控制，降低隨機(jī)變異性，并提高光子吸收效率，最終降低劑量要求并提高更精細(xì)間距下的圖案分辨率。

Rich Wise在韓國國際半導(dǎo)體展的演講中表示：“盡管EUV光刻機(jī)功率、可靠性和數(shù)值孔徑方面的進(jìn)展令人鼓舞，但光刻膠已成為推進(jìn)直寫式EUV發(fā)展的制約因素。目前旋涂的光刻膠難以滿足先進(jìn)技術(shù)節(jié)點大批量制造（HVM）所需的嚴(yán)格靈敏度、分辨率和缺陷率要求。”

另一種方法是Irresistible Materials開發(fā)的多觸發(fā)光刻膠（MTR）平臺。MTR使用的分子約為現(xiàn)有聚合物的十分之一，可實現(xiàn)更小的特征尺寸和更高的分辨率。與CAR不同，MTR采用受控催化過程，可最大限度地減少酸擴(kuò)散，同時保持較高的光子吸收率和靈敏度。

“EUV的要求非常嚴(yán)格，沒有一種單一的光刻膠配方或工藝能夠完全滿足不同設(shè)備類型和層的各種需求，”Dinesh Bettadapur說道，“工藝兼容性、延遲容忍度和線寬粗糙度仍然是需要不斷改進(jìn)的領(lǐng)域?！?/p>

MOR和MTR都具有優(yōu)勢，但它們也具有晶圓廠必須解決的獨特工藝敏感性。

Brewer Science高級技術(shù)專家Douglas Guerrero表示：“不同類型的光刻膠面臨著不同的挑戰(zhàn)。對于CAR而言，降低焦深（DOF）將需要更薄的薄膜。隨著薄膜變薄，對比度將低于目前的光刻膠，同時粗糙度也會增加。MOR即使在較薄厚度下也具有良好對比度的優(yōu)勢。它表現(xiàn)出良好的分辨率能力，但對工藝的敏感性是一個難以控制的挑戰(zhàn)?！?/p>

除了分辨率和線邊緣粗糙度之外，缺陷率仍然是一個關(guān)鍵問題，它直接影響EUV在大批量制造中的可行性。光刻膠中即使很小的缺陷也會導(dǎo)致圖案化失敗、產(chǎn)量損失和成本增加。

Brewer Science業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Daniel Soden表示：“缺陷率是需要優(yōu)化和控制的重要參數(shù)，以確保工藝可擴(kuò)展性并引入設(shè)備制造。良好的光刻性能是關(guān)鍵，但缺陷率需要保持較低且穩(wěn)定，以確保高工藝產(chǎn)量并充分發(fā)揮EUV光刻的優(yōu)勢?！?/p>

追求更低缺陷率的動力推動了材料凈化和過濾技術(shù)的進(jìn)步，但隨著底層從25nm~30nm縮小到1nm~10nm，聚合物設(shè)計和添加劑功能變得比以往任何時候都更加重要。從長遠(yuǎn)來看，光刻膠創(chuàng)新將需要材料科學(xué)的根本性轉(zhuǎn)變。

“我們需要分子級控制，”Douglas Guerrero說：“我們正在研究厚度不超過幾百個分子的薄膜，其中每個原子都很重要，并對材料的特性產(chǎn)生影響。大規(guī)模行為將不再對整體材料特性產(chǎn)生影響。分子設(shè)計和定位需要達(dá)到埃級精度?！?/p>

隨著半導(dǎo)體制造商轉(zhuǎn)向High NA EUV，這些材料限制將變得更加明顯，需要新型光刻膠和底層突破分子工程的界限。雖然目前沒有單一的光刻膠平臺能夠滿足所有EUV要求，但CAR、MOR、MTR和干式光刻膠的不斷進(jìn)步代表了解決EUV最緊迫的材料挑戰(zhàn)的多種途徑。

AI過程控制

除了對掩模和光刻膠進(jìn)行物理改進(jìn)外，晶圓廠越來越依賴AI和機(jī)器學(xué)習(xí)來優(yōu)化工藝控制、缺陷檢測和提高產(chǎn)量。Tignis和新思科技等公司處于集成AI驅(qū)動計量工具的前沿，這些工具可以實時分析工藝變化并糾正影響產(chǎn)量的變化。

Tignis解決方案工程總監(jiān)Boyd Finlay表示：“先進(jìn)的光刻技術(shù)有超過1000種設(shè)備和工藝參數(shù)需要進(jìn)行特性描述和監(jiān)控，以確保質(zhì)量結(jié)果。我們的自動化一鍵式關(guān)聯(lián)引擎已被證明可以顯示多層變量，因為它們會影響CD以及其他感興趣的響應(yīng)因素。然后，這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系會自動合并到低代碼語言（數(shù)字孿生查詢語言，即DTQL）算法中，這些算法可以調(diào)度基于AI的流程監(jiān)控和控制策略?！?/p>

這些AI驅(qū)動的系統(tǒng)允許晶圓廠根據(jù)實時數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整光刻機(jī)參數(shù)，優(yōu)化曝光劑量、對準(zhǔn)公差和光刻膠烘烤條件，以減少變化。經(jīng)過數(shù)千片晶圓訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以識別隨機(jī)缺陷的趨勢，并在導(dǎo)致代價高昂的產(chǎn)量損失之前提出糾正措施。

Boyd Finlay表示：“這加速了EUV開發(fā)學(xué)習(xí)周期，實現(xiàn)一次成功的圖案化，同時為我們的客戶提供快速的按需故障排除。我們的解決方案還可以優(yōu)化多步驟工藝，例如光刻和蝕刻，將AI的優(yōu)勢擴(kuò)展到單一工藝之外，以改善疊層誤差等工藝問題?！?/p>

隨著EUV的采用規(guī)模不斷擴(kuò)大，AI驅(qū)動的過程控制將成為成功最大化光刻機(jī)吞吐量的晶圓廠與那些難以應(yīng)對持續(xù)變化的晶圓廠之間的關(guān)鍵區(qū)別。

擴(kuò)大EUV規(guī)模的途徑

EUV最大的成本驅(qū)動因素之一是光源。EUV光刻依靠高能激光源產(chǎn)生波長為13.5nm的極紫外光。這些光源效率低下，大部分能量在到達(dá)晶圓之前就損失了。

ASML的最新一代光刻機(jī)每臺系統(tǒng)耗電數(shù)百千瓦，這意味著巨大的運營成本。雖然已經(jīng)取得了一些功耗方面的改進(jìn)，但還需要更大的進(jìn)步才能使EUV成為二線晶圓廠的可行選擇。

新思科技的Larry Melvin表示：“可能需要一個變電站來為EUV光刻機(jī)組供電。EUV曝光鏡頭過去需要大約100kW的電能。這種情況已經(jīng)有所改善，但電源效率仍然是一個主要問題。”

這在很大程度上是由于EUV光刻機(jī)包含6個鏡子。“光路中的鏡子越多，能量損失就越多，”Larry Melvin說，“每個鏡子吸收大約40%的穿透光，因此當(dāng)它到達(dá)晶圓時，只剩下一小部分原始能量?！?/p>

勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的研究人員正在探索替代的激光驅(qū)動等離子源，以顯著提高EUV功率效率。他們的工作旨在降低產(chǎn)生EUV光子所需的能量，從而降低每片晶圓的成本，同時保持產(chǎn)量。此外，高亮度激光源將來可以實現(xiàn)更緊湊、更經(jīng)濟(jì)高效的EUV工具。

LLNL先進(jìn)光子技術(shù)組組長Brendan Reagan表示：“EUV光刻技術(shù)已經(jīng)突破了現(xiàn)有激光驅(qū)動等離子源的極限，找到提高轉(zhuǎn)換效率和可擴(kuò)展性的方法至關(guān)重要?！?/p>

LLNL并未使用傳統(tǒng)的CO2激光器來產(chǎn)生EUV光所需的等離子體，而是開發(fā)了二極管泵浦固態(tài)激光器（DPSSL），這種激光器的電氣效率更高，總體功耗更低。這些激光器在較短的紅外波長下工作，提高了產(chǎn)生EUV光的錫液滴的吸收率，從而提高了光子轉(zhuǎn)換效率。

“雖然CO2驅(qū)動的EUV光源為行業(yè)提供了良好的服務(wù)，但它們本質(zhì)上效率低下，電光轉(zhuǎn)換效率僅為個位數(shù)百分比，”Brendan Reagan說道，“我們認(rèn)為基于銩（thulium）的系統(tǒng)效率可以提高5到10倍，大大減少能源浪費，同時保持大批量光刻所需的功率水平?！?/p>

通過優(yōu)化這一工藝，LLNL的方法可以降低能源成本和散熱量，從而有望實現(xiàn)更緊湊、更模塊化的EUV系統(tǒng)。理論上，DPSSL發(fā)出的低能量脈沖還可以減少薄膜的熱應(yīng)力，延長其使用壽命，并降低掩模污染事件的發(fā)生頻率。然而，對薄膜耐久性的影響還取決于峰值脈沖能量、重復(fù)率和光刻機(jī)內(nèi)的散熱動態(tài)等因素。這些領(lǐng)域仍需進(jìn)一步研究。

LLNL高強(qiáng)度激光驅(qū)動源負(fù)責(zé)人Jackson Williams表示：“從概念驗證轉(zhuǎn)向工業(yè)解決方案需要克服幾個障礙，包括集成到現(xiàn)有的EUV源設(shè)計中。半導(dǎo)體行業(yè)厭惡風(fēng)險是可以理解的，因此任何新的激光源都必須與現(xiàn)有的EUV步進(jìn)式光學(xué)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施無縫集成。在保持現(xiàn)有EUV系統(tǒng)大部分不變的情況下，使用不同的激光前端的能力可以使這種轉(zhuǎn)變更加可行?！?/p>

與此同時，日本沖繩科學(xué)技術(shù)研究所（OIST）則采取了不同的方法，研究如何提高光刻機(jī)本身的光子利用率。其研究針對的是反射鏡系統(tǒng)中的光損耗，該系統(tǒng)目前吸收了相當(dāng)一部分可用的EUV能量。通過優(yōu)化鏡面涂層和減少光學(xué)像差，研究人員希望增加到達(dá)晶圓的光的百分比，從而提高工具效率并減少曝光時間。

將EUV擴(kuò)展到尖端晶圓廠之外

要使EUV能夠擴(kuò)展到全球最大的芯片制造商之外，就需要替代的商業(yè)模式和基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略來克服高昂的實施成本。

“這不僅僅是曝光工具，”Harry Levinson提到，“你必須投資生產(chǎn)線上的所有其他設(shè)備，比如用于掩模檢查的設(shè)備，這會帶來巨大的財務(wù)風(fēng)險。”

imec和《芯片法案》資助的EUV加速器等研究中心共享EUV基礎(chǔ)設(shè)施，可以提供一種協(xié)作式的商業(yè)化方法。將這些努力從研發(fā)擴(kuò)展到生產(chǎn)合作伙伴關(guān)系，可以讓無晶圓廠半導(dǎo)體公司和小型代工廠獲得EUV技術(shù)，而無需承擔(dān)專用EUV生產(chǎn)線的全部成本負(fù)擔(dān)。

“為了讓EUV的后續(xù)采用者實現(xiàn)這一目標(biāo)，需要一種基于Chiplet（小芯片）的策略，”Larry Melvin表示，“專門生產(chǎn)I/O芯片和存儲芯片的晶圓廠可能會擁有強(qiáng)大的市場，這些芯片會被集成到多個終端產(chǎn)品中，而不是每個晶圓廠都試圖證明全節(jié)點EUV的采用是合理的?！?/p>

這些模型中的每一個都代表著擴(kuò)大EUV應(yīng)用的潛在解決方案，但都依賴于成本降低、工藝控制和基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)的持續(xù)進(jìn)步。對基于EUV的芯片的需求只會加速增長，而該技術(shù)能否擴(kuò)展到行業(yè)最大的參與者之外，將決定半導(dǎo)體制造的下一階段。

結(jié)論

EUV光刻技術(shù)的未來發(fā)展，取決于市場需求增長與行業(yè)擴(kuò)展能力之間的平衡。下一代先進(jìn)節(jié)點芯片將為AI數(shù)據(jù)中心、自動駕駛系統(tǒng)和高帶寬計算提供核心動力，這也將把制造能力推向極限。要滿足這一需求，僅靠漸進(jìn)式改進(jìn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要對EUV技術(shù)的部署和應(yīng)用方式進(jìn)行根本性變革。擴(kuò)大EUV工具的供應(yīng)規(guī)模、提升成本效益，以及開發(fā)創(chuàng)新的掩模生產(chǎn)和工藝控制方法，將決定這項技術(shù)能否突破行業(yè)巨頭的壟斷，實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。

為跟上行業(yè)發(fā)展，半導(dǎo)體領(lǐng)域必須加速光刻膠材料的創(chuàng)新突破，優(yōu)化高產(chǎn)量工藝控制，并推動節(jié)能光源技術(shù)的邊界拓展。此外，EUV技術(shù)的廣泛應(yīng)用還需要全新的業(yè)務(wù)和制造模式，使中小型晶圓廠也能將先進(jìn)光刻技術(shù)融入生產(chǎn)流程。EUV已經(jīng)深刻改變了半導(dǎo)體制造業(yè)的格局，而它的下一步發(fā)展將決定這一關(guān)鍵技術(shù)能否在更廣泛的范圍內(nèi)實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。（校對/張杰）

參考鏈接：https://semiengineering.com/euvs-future-looks-even-brighter/