阿斯麦|10年迭代缩短为3年：ASML EUV光刻机大跃进
据semiwiki日前的报道 ， 截至 2022 年第一季度 ， ASML 已出货 136 个 EUV 系统 ， 约曝光7000 万个晶圆已曝光（如下图） 。
台积电在早前的技术大会上则表示 ， 在全球已经安装的EUV光刻机系统中 ， 台积电拥有了其中的 55% 。三星的实际控制人李在镕日前则拜访了荷兰总统 ， 以寻找更多的EUV供应 。
这再次说明 ， 生产先进芯片必不可少的EUV成为了全球关注的目标 。在日前的一些报道中 ， 我们也看到了EUV光刻机的一些路线图更新 。
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0.33NA EUV的新进展
报道中表示 ， 0.33 NA的 EUV 系统是当今前沿光刻的主力生产系统 。先进的逻辑和 DRAM都在使用0.33 NA 的系统大批量生产 。下图说明了逻辑和 DRAM（条）的EUV层数和每年使用EUV曝光的晶圆（面积） 。
据ASML公司的Mike Lercel介绍 ， 以典型的5nm工艺为例 ， 2021 年的逻辑值是 10 层以上 EUV 层 ， 到2023 年的3nm将会有20层的EUV层 ， 而DRAM 目前的EUV层使用量约为 5 层 。
Mike Lercel还谈到了未来 DRAM 曝光的展望 ， 他指出 ， 不就之后DRAM上有大约会有 8 个关键层 ， 最终其中一些层可能需要多重图案化 ， 使每个晶圆的 EUV 曝光达到 10 层 。
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从报道中可以看到 ， 新型号的EUV光刻机系统 NXE:3600D将能达到93%的可用性 ， 这将让其进一步接近DUV光刻机（95%的可用性） 。
数据显示 ， NXE:3600D 系统每小时可生产 160 个晶圆 (wph) ， 速度为 30mJ/cm? ， 这比 NXE:3400C 高 18% 。二正在开发的 NXE:3800E系统最初将以 30mJ/cm?的速度提供大过195wph的产能 ， 并在吞吐量升级后达到220wph 。
据介绍 ， NXE:3600E 将在像差、重叠和吞吐量方面进行渐进式光学改进 。
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从semiwi的报道中我们可以看到 ， 在0.33 NA的EUV光刻机领域 ， ASML 路线图包括到 2025 年左右推出吞吐量约为220wph 的 NXE:4000F 。按照EUV 执行副总裁Christophe Fouquet在参加高盛虚拟峰会的时候的说法 ， 公司之所以把新设备称它为 F ， 因为ASML也希望通过该设备能显著提高生产力 ， 这主要归功于公司希望在该系统的功率上能够更进一步 。
至于产能的增加幅度 ， Christophe Fouquet表示 ， 这可能会达到10%到20% ， 但他们依然还没有最终确定 。不过ASML目前计划在 2025 年左右交付第一个NXE:4000F系统 。
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semiwiki在文章中表示 ， 对于 0.33 NA 系统 ， ASML 正致力于通过增加吞吐量和降低总能量来减少每次曝光所需的功耗 ， 而双重图案甚至也将成为0.33NA光刻机需要发力的一个方面 。
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如在之前的报道中指出 ， 在发力0.33 NA光刻机的时候 ， ASML也在加快0.55 NA光刻机的进度 。而继英特尔表示将在2025年使用上High-NA光刻机之后 ， 台积电在日前也将High-NA光刻机的应用时间放在2024年 。这无疑是大大提升了先进EUV光刻机的应用时间 。
因为从相关资料可以看到 ， 0.33 NA的常规 EUV 光刻机从原型机出货（2010 年）到量产机出货（2019 年）用了大约10 年时间 。如果相关报道属实 ， 那就意味着 0.55 NA 的high NA EUV 光刻机从原型机出货（2023年）到量产机出货（2026 年）只需要短短的三年 。
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0.55 NA EUV光刻机的目标
关于为什么要提升EUV光刻机的NA ， 这在很多文章中也都谈过 。
归根到底 ， 高数值孔径 EUV 系统的好处可以用一个词来概括——分辨率 。因为根据瑞利公式 ， 将孔径从0.33增加到 0.55 ， 可以成比例地提高可实现的临界尺寸——从0.33 NA 系统的 13nm提升到0.55 NA EUV 可能低至 8nm 。
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