造價超4億美元!阿斯麥最先進EUV光刻機首次曝光!

2025年06月02日13:13:07 科學 1222

近日,美媒公開了阿斯麥公司的最新一代極紫外光刻機,造價超4億美元。

眾所周知,光刻機是半導體產業鏈中最精密的設備,也是製造晶元的核心裝備。

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光刻過程簡單來說,是把設計好的晶元圖案印在掩膜上,再用激光穿過掩膜和物鏡,最後把晶元的圖案精準地投射到晶圓表面。

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形象點說,可以把光刻機,比作是高級的「投影儀」。

只不過,它使用的不是一般的光,而是特定的光源。

按光源波長的不同,光刻機主要分為深紫外DUV和極紫外EUV。

DUV光刻機採用波長為193納米的紫外光,而更先進的EUV光刻機,則將波長縮短至13.5納米。

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波長越短,雕刻出來的電路越精細,晶元的製程也就越短。

在DUV領域,市場被荷蘭阿斯麥、日本尼康佳能三巨頭共同瓜分;

而在EUV領域,阿斯麥完全獨領風騷。

有了EUV光刻機,晶元廠商們可以研製出5nm、3nm晶元,在先進晶元製程可以領先一步。

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如果說,EUV光刻機是人類半導體工業皇冠上的明珠,那麼阿斯麥就相當於握著最亮明珠的那個廠商。

而其最新發布的高數值孔徑High-NA EUV光刻機,更是將這一地位推向了新的巔峰。

跟傳統EUV光刻機相比,High-NA有兩項革命性的重大突破

首先,增大了數值孔徑NA,從之前標準EUV光刻機的0.33提升到了0.55。

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簡單來說,這個值越大,就能實現更小的解析度和更高的分辨能力,製造出來的晶元也會更精細,性能也更強大。

其次,High-NA避免了傳統工藝中繁瑣的多次圖形化步驟,顯著減少了多次曝光次數。

不僅能讓生產出的晶元運行速度更快,還能提高生產效率和良率。

舉個例子,之前可能每小時才能生產150片晶圓,但現在可以提高到300片。

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據悉,High-NA光刻機造價超4億美元,迄今為止,總共只交付了5台。

目前支持2nm量產,到2029年可以支持1nm的量產。

更令人驚嘆的是,如果採用多重曝光,理論上甚至能夠實現0.5nm(即5埃米)製程的晶元製造,逼近原子級別的極限。

據了解,由於體積非常的龐大,想要運輸這台光刻機,需要大約7架波音747和25到30輛卡車。

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而安裝和調試過程同樣複雜,需要極高的精度和技術,任何微小的誤差都可能導致光刻質量的下降。

保守估計,需要一年左右的時間。

值得一提,光刻機上的絕大部分零部件,並不是阿斯麥自己的。

而是來自於全球超過5000家供應商企業,而且都是業內頂尖的技術水平。

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比如德國的蔡司鏡頭,日本的特殊複合材料瑞典的工業精密機床,美國的先進控制軟體、光源等等。

而阿斯麥正是憑藉「集全球最頂尖技術」這一法寶 ,在光刻機領域,可以說是全球實力最雄厚的。

然而,在阿斯麥的股權中,有超過50%的股份都被美國資本所掌控。

換句話說,阿斯麥也被美國卡脖子。

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這就導致世界上任何想生產先進晶元的國家,不僅要過阿斯麥這一關,更要過「美國允許不允許」的那一關。

正因如此,有人調侃:「阿斯麥握著明珠,但明珠鏈子的另一頭,卻綁在美國腰上」。

如果大家以為High NA EUV光刻機,應該就是阿斯麥的壓軸菜,那還是低估了它的水平。

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據悉,更厲害的Hyper-NA EUV光刻機,正在加緊研發。

據說,其數值孔徑(NA),從0.55進一步提高到0.75。

更高的數值孔徑,意味著更精細的製程能力,這將進一步推動晶元性能的飛躍。

從DUV到EUV,從標準EUV到High-NA,再到未來的Hyper-NA,阿斯麥正在不斷的挑戰人類製造的極限。

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