韩国芯片制造商三星(Samsung)正计划在其生产设施中引入高数值孔径极紫外(EUV)光刻技术,用于制造1纳米工艺节点的芯片。该消息出自三星电子技术副总裁张敏朴(ChangMin Park),他还透露三星将依靠最新的光刻机进行芯片的量产。这些芯片最早有望在2030年进入大规模生产阶段,这位三星高管是在韩国举行的一场会议上透露上述细节的。

半导体制造的进步在电路尺寸缩小到一定程度后便会遭遇物理极限。更小的电路尺寸取决于所用光的波长,随着芯片制造商面对不断缩小的尺寸,他们触及了一个基本极限——除非缩短波长,否则无法突破。不过,机器中使用的透镜系统的数值孔径为制造商提供了助力,因为更高的孔径可以让他们缩小所印制的电路尺寸。
在此方面,虽然常规EUV光刻机受限于13.5纳米的光波长,但更高孔径的透镜使制造商能够印出更小的电路。这在规划下一代芯片制造技术时尤为重要,例如通常以埃为单位的1纳米节点——1埃相当于0.1纳米。
2024年4月,英特尔(Intel)位于俄勒冈州希尔斯伯勒的Fab D1X洁净室内,高数值孔径极紫外光刻工具的安装已完成并开始校准。这套重达165吨的高NA EUV设备由ASML建造,是全球首台同类商用光刻系统。该机器将使英特尔代工(Intel Foundry)能够继续追求摩尔定律(Moore's Law),为客户打造晶体管日益微缩的强大芯片。
如今,虽然ASML的高NA EUV光刻机(数值孔径为0.55NA)已在几年前开始出货,但它们的实际应用似乎又一次被推迟。首个信号来自台积电(TSMC),去年的报道称这家台湾公司正在考虑光掩模无硅薄膜等替代方案,以制造更先进的芯片,而不是使用高NA EUV光刻机。
同样,三星电子技术副总裁张敏朴今天早些时候在韩国表示,公司将从1纳米制造节点开始的技术中使用高NA EUV光刻机。张敏朴是在2026年下一代光刻与图案化会议上发表上述言论的,他指出公司原本预计将这批设备用于2纳米和1.4纳米工艺节点的量产。
他补充说,三星相信从A10(1纳米)及更未来的节点开始,这些光刻机将变得不可或缺。高NA EUV光刻机通过实现更小的电路尺寸,能够以单次图案完成印制。如果没有更高的孔径,传统的低NA EUV光刻机则需要多次图案化,这会增加最终产品的成本、复杂度和缺陷率。


