據(jù)報道，荷蘭半導(dǎo)體設(shè)備制造商ASML的技術(shù)執(zhí)行副總裁Jos Benschop表示，該公司已開始致力于開發(fā)下一代尖端光刻機，以服務(wù)于未來十年的芯片行業(yè)。
Benschop稱，ASML及其獨家光學(xué)合作伙伴卡爾蔡司正在研究能夠單次曝光即可印制分辨率精細至5nm的設(shè)備，并補充說該技術(shù)將足夠先進，可以滿足2035年及以后的行業(yè)需求。
最近，ASML已開始交付其最先進的機器，該機器單次曝光分辨率可達8nm，精度較低的機器則需要多次曝光才能達到類似的分辨率，這意味著芯片生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)質(zhì)量也低得多。
Benschop表示：“我們目前正在與合作伙伴卡爾蔡司進行設(shè)計研究，目標(biāo)是將數(shù)值孔徑提高到0.7或更大。但目前尚未確定推出產(chǎn)品的具體日期?！?/p>
數(shù)值孔徑（NA）是衡量光學(xué)系統(tǒng)收集和聚焦光線能力的一項指標(biāo)，也是決定電路在晶圓上印刷精度的關(guān)鍵因素。數(shù)值孔徑越大，光波長越短，印刷精度就越高。ASML標(biāo)準極紫外（EUV）光刻機的數(shù)值孔徑（NA）為0.33。其最新型的“High NA”光刻機，其孔徑為0.55。打造孔徑達到0.7或更高的“Hyper NA”光刻機，將需要重新設(shè)計幾個關(guān)鍵系統(tǒng)。
ASML已向英特爾、臺積電等全球頂級芯片制造商交付首批幾臺高NA機器。Benschop表示，這些機器的大規(guī)模應(yīng)用將在晚些時候進行，因為行業(yè)需要時間來測試和驗證這些復(fù)雜新系統(tǒng)的功能，以及開發(fā)使其全面投入運營所需的支持材料和工具。他補充說，預(yù)計高數(shù)值孔徑EUV機器將滿足行業(yè)直至本十年末甚至可能延續(xù)到2030年代初的需求。
Benschop表示：“這款新工具的引入與我們過去幾十年推出的許多新工具非常相似。通常需要幾年時間才能真正實現(xiàn)大批量（芯片生產(chǎn)）?？蛻粜枰獙W(xué)習(xí)如何使用它，但我毫不懷疑，在不久的將來，它就能投入大批量（芯片生產(chǎn)）?！?/p>
目前，只有ASML、尼康和佳能為芯片制造提供可行的光刻機，而ASML是EUV光刻工具的獨家供應(yīng)商。光刻是芯片制造中的關(guān)鍵步驟，其中集成電路被印刷并投影到晶圓上以構(gòu)建芯片。此前ASML指出，EUV技術(shù)極為復(fù)雜，一臺EUV光刻設(shè)備需要多項跨學(xué)科技術(shù)的協(xié)同支持，才能實現(xiàn)具備成本效益的量產(chǎn)能力。ASML曾在多年前研究過其他技術(shù)路徑，但最終放棄。迄今并無可靠數(shù)據(jù)表明已有成熟的EUV系統(tǒng)正在開發(fā)中。
Benschop表示，ASML的核心優(yōu)勢之一在于其與領(lǐng)先供應(yīng)商合作的協(xié)作方式，而非自行構(gòu)建所有組件。公司在早期規(guī)模較小、資源匱乏的情況下，出于“必要”而采取了這一策略。他補充道，隨著時間的推移，這種協(xié)作需求逐漸演變成公司的核心特質(zhì)和成功驅(qū)動力?！拔覀冊贓UV領(lǐng)域的成功，主要得益于我們與龐大的供應(yīng)商、客戶以及技術(shù)合作伙伴網(wǎng)絡(luò)的合作，”Benschop說道?！斑@給了我們很大的力量。我們并非單打獨斗?！?/p>
Benschop表示，ASML去年從供應(yīng)商采購材料和零部件的支出高達160億歐元（約合185.5億美元），凸顯了其生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴的關(guān)鍵作用。過去十年，ASML的研發(fā)支出也大幅增加，從2015年的約11億歐元增至去年的43億歐元。
Benschop表示，日本化學(xué)和材料制造商在光刻技術(shù)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，并指出 JSR、京瓷、三井化學(xué)、凸版印刷、豪雅、DNP和大阪大學(xué)是其生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴。其中，JSR是優(yōu)質(zhì)光刻膠的主要供應(yīng)商，而豪雅、凸版印刷和DNP則提供高端光掩模。京瓷提供關(guān)鍵組件，三井化學(xué)則生產(chǎn)先進的防護膜（即保護光掩模的防塵罩）。
該高管表示，與日本索尼和Rapidus等全球頂級芯片客戶密切合作也很重要。
身為物理學(xué)家的Benschop于1984年在飛利浦研究實驗室（Philips Research Lab）開始了他的職業(yè)生涯，并于1997年加入ASML，同年啟動了該公司的EUV項目。
EUV技術(shù)的開發(fā)建立在20世紀80年代中期研究人員的開創(chuàng)性努力之上，其中包括日本的木下宏夫 (Hiroo Kinoshita)、荷蘭的Fred Bijkerk等全球知名科學(xué)家以及美國貝爾實驗室的團隊，ASML直到2006年才交付了第一臺演示機器。
“實際困難遠超預(yù)期，但我們從未放棄，”Benschop談到ASML為實現(xiàn)該技術(shù)商業(yè)化所做的努力時如是說。
最終，光學(xué)和光源方面的突破以及真空技術(shù)和生產(chǎn)效率的進步，使得該公司的EUV光刻機于2019年實現(xiàn)量產(chǎn)，從而助力臺積電、三星等公司實現(xiàn)尖端芯片制造。本周，Benschop在日本出席6月25日舉行的國際光聚合物科技大會，并因其在光聚合物科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的貢獻榮獲“杰出成就獎”。
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（校對/張杰）
