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ASML研制新一代光刻机,耗资1.5亿美元包含10万个部件
2021-09-10 09:10:48

ASML 公司正在建造下一代 EUV 光刻机。

新一代的 EUV 机器耗资 1.5 亿美元,包含 10 万个部件和长达 2 公里的布线。其中一部分正在美国康涅狄格州威尔顿市建设,成品部件将于 2021 年年底运往荷兰的维尔德霍芬,预计在 2022 年年初添加到下一代 EUV 的原型机中。

据了解,新一代光刻机的体积大约相当于一辆公共汽车的大小,其组件运输需要 40 个货运集装箱、3 架货机和 20 辆卡车。

麻省理工学院教授、研究新型晶体管结构的耶塞斯·德尔·阿拉莫斯(Jesús del Alamo)说:“这绝对是一个革命性的产品,该突破将给行业带来新的生命。”

据了解,预计到 2023 年,英特尔将会获得第一批使用新系统制造的芯片。新芯片的组件数以百亿计,在未来几年内应该都是最快、最高效的芯片。

“没有 ASML 的机器,你就无法制造出领先的芯片。”乔治敦大学研究芯片制造地缘政治的分析师威尔·亨特(Will Hunt)说道。

光刻机在芯片制造生态系统中起着重要作用。2017 年,ASML 推出了首台可用于批量生产的 EUV 光刻机,被用于制造最新、最先进的芯片。这对云计算机、人工智能、生物技术和机器人等新兴领域的发展都至关重要。

ASML 最新的 EUV 机器不仅使芯片制造更进一步,也象征着科技行业和整个经济的进步,摩尔定律得以继续延续。

“摩尔定律已经失效这种说法有点夸大,”耶塞斯·德尔·阿拉莫斯说,“我认为它还会持续相当长一段时间。”

据维基百科,摩尔定律由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出,指的是集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔两年便会增加一倍。

半导体行业已大致按照摩尔定律发展了约半个世纪,并驱动了一系列科技创新、社会改革、生产效率的提高和经济增长。

随着器件尺寸越来越接近物理极限,学术界和工业界在各方面进行了持续探索来延续摩尔定律。

例如,今年 5 月, IBM 公布了 2 纳米芯片制程工艺,采用新型纳米片技术,可以在不缩小光刻机分辨率的情况下让更多的组件被包装到芯片中。

而 ASML 的新一代光刻机采用了更大的镜面以及新的软硬件系统进行精确控制,进一步提高了设备的数值孔径,使光线以不同角度穿过光学元件来增加成像分辨率。

目前 ASML 最先进的 EUV 光刻机型号是 TWINSCAN NXE:3600D,使用的是 13.5 nm EUV 光(由基于锡的等离子体源生成),支持 5nm 和 3nm 逻辑点和尖端 DRAM 节点的 EUV 批量生产。


图 | TWINSCAN NXE:3600D(来源:ASML 官网)


“我不喜欢谈论摩尔定律的终结。”ASML CEO 马丁·范登布林克(Martin van den Brink)说。

他进一步说:“新一代 EUV 光刻机预计在未来 10 年将继续推动芯片行业的发展,但光刻技术不会变得越来越重要。我们已经开始研制 EUV 的继承者,包括电子束和纳米压印光刻(nanoimprint lithography)。”

“在考虑热稳定性和物理扰动的同时,加快光刻机产量的新方法将使最先进的芯片更便宜,使用更广泛。其他制造技巧,包括在芯片上垂直构建组件等英特尔和其他公司已经开始做的事情,应该会不断提高芯片性能。”

“台积电执行主席曾预测,未来 20 年,他们公司综合业绩和效率每年将提高三倍。”范登布林克又补充说。

摩尔定律并不是一个物理定律或者自然界的规律,在逻辑上无法保证它会一直持续下去。未来对更快芯片的需求不太可能下降,这会一直推动芯片制作工艺的发展。

那么,距离摩尔定律的终点到底还有多远,恐怕仍旧需要时间来确定。

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