在3納米芯片逐步量產(chǎn)之后，2納米芯片已經(jīng)成為下一代先進芯片工藝的角逐點。而這一芯片工藝設(shè)備的唯一供應(yīng)商ASML也被推到風口浪尖上。近日，有消息稱，ASML將于未來幾個月內(nèi)推出用于2nm制程節(jié)點的芯片制造設(shè)備，將數(shù)值孔徑（NA）光學性能從0.33提高到0.55。
因EUV光刻系統(tǒng)中使用的極紫外光波長（13.5nm）相比DUV浸入式光刻系統(tǒng)（193nm）有著顯著降低，多圖案DUV步驟可以用單次曝光EUV步驟代替，可以幫助芯片制造商繼續(xù)向7nm及以下更先進制程工藝推進的同時，進一步提升效率和降低曝光成本。
目前，EUV光刻機可以支持芯片制造商將芯片工藝推進到3nm左右，但是如果要繼續(xù)推進到2nm甚至更小的尺寸，就需要更高數(shù)值孔徑（NA）的High-NA光刻機。
相比目前的0.33數(shù)值孔徑的EUV光刻機，High-NA EUV光刻機將數(shù)值孔徑提升到0.55，可以進一步提升分辨率（根據(jù)瑞利公式，NA越大，分辨率越高），從0.33 NA EUV的13nm分辨率提升到0.55 NA EUV的低至8nm分辨率（通過多重曝光可支持2nm及以下制程工藝芯片的制造）。
據(jù)悉，用于2納米芯片的光刻機型號為High-NA量產(chǎn)型EUV光刻機EXE:5200，將采用不同的鏡頭系統(tǒng)，NA更大。ASML發(fā)言人曾透露，EXE:5200是ASML下一代高 NA 系統(tǒng)，具有更高的光刻分辨率，可將芯片縮小1.7分之一，同時密度增加至2.9倍。
目前，ASML官網(wǎng)列出的EUV光刻機僅有兩款——NXE:3600D和NXE:3400C，均配備0.33 NA的反射式投影光學器件及13.5nm EUV光源，分別適用于3/5nm和5/7nm芯片制造。
此前有媒體報道，ASML第一臺0.55 NA EUV光刻機計劃于2025年后量產(chǎn)，第一臺將交付給英特爾。而最近有消息稱，ASML在2024年規(guī)劃產(chǎn)能僅有10臺，而英特爾已經(jīng)預(yù)訂了其中6臺，不過ASML計劃在未來幾年內(nèi)將此設(shè)備產(chǎn)能提高到每年20臺。
除了英特爾之外，臺積電、三星、SK海力士等頭部晶圓廠商均在積極搶購ASML新一代的高數(shù)值孔徑 High-NA EUV光刻機。
英特爾此前就曾對外表示，其將率先獲得業(yè)界第一臺High-NA EUV光刻機。同時，英特爾還透露，公司已完成Intel 18A（1.8nm）和Intel 20A（2nm）制造工藝的開發(fā)。其中，Intel 20A計劃于2024年上半年投入使用，進展良好的Intel 18A制造技術(shù)也將提前到2024年下半年進入大批量制造（HVM）。上述芯片工藝或?qū)⒂胁糠掷肏igh-NA EUV光刻機。
為了獲得新一代的EUV光刻機，三星電子很早就開始運作，其董事長李在镕于2022年就開始“打前站”，與ASML簽署協(xié)議，引進將生產(chǎn)的EUV光刻設(shè)備和高數(shù)值孔徑(NA) EUV光刻機設(shè)備。最近，韓國總統(tǒng)尹錫悅特意造訪ASML，推動三星電子與ASML共同投資1萬億韓元在韓國建設(shè)研究中心，同時將利用下一代極紫外（EUV）光刻機研究超精細半導體制造工藝。
目前，三星電子一直在努力確保采購更多EUV光刻設(shè)備，目標是在2024年上半年進入3nm世代的第二代工藝，在2025年進入2nm工藝，在2027年進入1.4nm工藝。
而臺積電也很早就表示，將在2024年取得ASML新一代High-NA EUV光刻機，同時將在2025年實現(xiàn)2納米芯片的量產(chǎn)。
據(jù)悉，ASML最新的High-NA EUV光刻機設(shè)備的價格將在3億至3.5億歐元之間，當前熱銷的EUV光刻機單價則為1.5億-2億美元。
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