IMEC:0.2nm,可以!

IMEC:0.2nm,可以!

5月 20日,荷蘭 ASML 公司製造新一代EUV光刻機,登上熱搜。

EUV,即 ASML 最先進的機器所使用的光波波長,指的是電磁波譜中波長從 121 奈米到 10 奈米的電磁輻射所在的頻段。ASML CEO 彼得·溫寧克(Peter Wennink)告訴媒體,過往 10 年間該公司已出售大約 140 臺 EUV 光刻機,單價約 2 億美元一臺。

新一代光刻機擁有:高產能和高數值孔徑 (High-NA) EUV 曝光系統

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五家客戶訂購,

晶片電路減少66%

據報道,ASML 正製造新款極紫外光線(EUV,extreme ultraviolet)光刻機,預計每臺售價約 4 億美元,或將在 2023 年上半年完成製造,並有望在 2025 年用於晶片供應商。

為了實現在2nm世代製造更精細的半導體,我們需要具有高產能和高數值孔徑 (High-NA) 的下一代 EUV 曝光系統。

High-NA EUV光刻機的工作原理類似於當今的 EUV 光刻,但存在一些關鍵差異。例如與傳統鏡頭不同,高數值孔徑工具包含一個變形鏡頭,支援一個方向放大 8 倍,另一個方向放大 4 倍。所以欄位大小減少了一半。

在某些情況下,晶片製造商會在兩個掩模上加工一個晶片。然後將掩模縫合在一起並印刷在晶圓上,這是一個複雜的過程。

IMEC:0.2nm,可以!

據悉,該光刻機重達 200 多噸,有“雙層巴士”那麼大,旨在生產可用於手機、膝上型電腦、汽車以及人工智慧等領域的計算機晶片上所需的微觀電路。

據報道,ASML正製造新款極紫外光線(EUV)光刻機,預計每臺售價約4億美元,或將在2023年上半年完成製造,並有望在2025年用於晶片供應商。

ASML希望從2024年起在客戶工廠安裝該機器。ASML宣佈,即將推出的EUV已經有五家以上的客戶訂購。該機器有望使晶片電路減少66%。

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imec:晶片製造工藝可到0.2nm

摩爾定律已死的說法也傳了多年,因為在28nm節點之後晶片工藝迭代越來越困難。

臺積電、三星等公司靠著各種技術手段將晶片製成推進3nm節點,1nm之後,量子隧穿效應有可能會讓半導體失效。

未來工藝會如何走?在日前的FUTURE SUMMITS 2022大會上,IMEC(比利時微電子中心)展示了最新的路線圖,一路看到了2036年的0。2nm工藝。

IMEC:0.2nm,可以!

簡單來說,今年試產N3工藝之後,2024年會有2nm工藝,2026年則是A14工藝——A代表的是埃米,是奈米之後的尺度,A14工藝可以理解為1。4nm工藝,Intel之前提出的A20、A18工藝就相當於2nm、1。8nm工藝。

臺積電在3nm工藝完成研發之後會把團隊轉向未來的1。4nm工藝研發,預計6月份啟動。

接著看路線圖,IMEC預計在2028年實現A10工藝,也就是1nm節點了,2030年是A7工藝,之後分別是A5、A3、A2工藝,2036年的A2大概相當於0。2nm節點了。

IMEC的路線圖基本上還是按照摩爾定律2年升級一代的水平發展的,證明了未來晶片工藝還可以迭代下去。

當前的尖端半導體器件採用了“FinFET(翅片型電場效應電晶體)”結構,但是預計從2nm世代以後開始將採用下一代電晶體“GAA(Gate-Al-Around)”、“CFET(Commplementary FET)”等。

為了實現這一點,需要在電晶體內的通道中應用諸如二硫化鎢等新材料。

IMEC:0.2nm,可以!

與此同時,實現1nm及以下工藝,電晶體架構也要改變,我們知道臺積電及三星會在3nm或者2nm節點放棄FinFET轉向GAA結構,而在A5之後還要再轉向CFET電晶體結構。

總之,挑戰是巨大的,要知道IMEC這個預測還是很樂觀的,但未來10多年的發展中,新工藝不跳票是不可能的,0。2nm工藝或許要到2040年時代才有可能了。

IMEC:0.2nm,可以!

ASML的CEO Peter Wennink 展示 High-NA 的EUV曝光裝置

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imec:半導體制造是有代價的!

呼籲半導體價值鏈聯合起來!

在活動中,除了imec之外,還有多家半導體相關企業也進行了演講。ASML CEO Peter Wennink介紹了EUV曝光裝置的開發狀況,他說“今後15~20年將為業界的發展提供支援”。他還表示,“為了實現1。4nm世代以後的發展,需要強有力的合作”,強調了與各種合作伙伴企業合作的重要性。

imec的宣告說:“半導體行業正以前所未有的需求蓬勃發展。晶片作為我們智慧行動式裝置、物聯網系統和計算基礎設施的組成部分,嵌入到我們的日常生活中。

“然而,半導體制造是有代價的。它需要大量的能源和水,併產生危險廢物。要解決這個問題,整個供應鏈都需要做出承諾,而生態系統方法將是關鍵。”

雖然system和fabless公司已經在投資對其供應鏈和產品進行脫碳,承諾到2030年或2040年實現碳中和的,但由於可用的生命週期分析資料有限,它們通常對晶片製造對未來技術的貢獻缺乏準確的見解。

imec透過其SSTS計劃,呼籲整個半導體價值鏈聯合起來,減少半導體行業的環境足跡。該計劃結合了imec的合作伙伴生態系統、加工技術、基礎設施和機械方面的見解,為整個行業提供合作伙伴。

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TAG: EUV工藝晶片ASML2nm