本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自tomshardware

以前所未有的速度实现更小、更快的晶体管。

ASML在imec的ITF World 2024大会上宣布，其首台High-NA设备现已创下新的芯片制造密度记录，超过了两个月前创下的纪录。ASML前总裁兼首席技术官Martin van den Brink现在担任该公司顾问职务，他还提议该公司可以开发一种Hyper-NA芯片制造设备，以进一步扩展其High-NA产品线，并共享了路线图。他概述了一项计划，通过从根本上将未来ASML工具的速度提高到每小时400~500片晶圆（wph），比目前200 wph的峰值高出一倍多，从而降低EUV的芯片制造成本。他还为ASML未来的EUV设备提出了模块化的统一设计。

Van der Brink表示，经过进一步调整，ASML已经使用其高数值孔径EUV设备刻印了8nm分辨率的集成电路，这打破了该公司在4月初创下的纪录，当时该公司宣布，其位于ASML荷兰费尔德霍芬总部与imec的联合实验室中，其High-NA设备已经刻印出了10nm分辨率产品。

ASML的标准Low-NA EUV设备可以刻印13.5nm的特征尺寸线路，而新的High-NA EXE：5200 EUV工具旨在通过刻印8nm特征尺寸来创建更小的晶体管。

“今天，我们已经取得了进展，我们能够在整个视场上显示低至8nm的记录成像，而且还有一定程度的叠加，”Van der Brink说：“顺便说一句，这不是完美的数据，但它展示了进展。”

这一里程碑代表了10多年的研发和数十亿欧元投资的顶峰，但仍有更多的工作要做，以优化系统并为主要芯片制造商的大规模生产做好准备。这项工作已经在荷兰进行，而英特尔是唯一一家已经完全组装好高数值孔径系统的芯片制造商，正在紧跟ASML的脚步，在美国俄勒冈州的D1X晶圆厂将自己的设备投入运营。英特尔将首先将其 EXE：5200 High-NA设备用于研发目的，然后将其用于其 14A制程节点的生产。

Van der Brink还提出了一种新的Hyper-NA EUV设备，但尚未对该设备做出最终决定 - ASML似乎正在衡量行业的兴趣，只有时间才能证明它是否能够实现。

今天的标准EUV设备使用波长为13.5nm，数值孔径（NA，收集和聚焦光能力的量度）为0.33的光。相比之下，新的高数值孔径设备使用相同的光波长，但采用0.55 NA，以便刻印更小的特征尺寸。Van der Brink提出的Hyper-NA系统将再次使用相同波长的光，但将NA扩大到0.75，以便打印更小的特征尺寸。我们不确定建议的临界尺寸，但ASML给出的晶体管时间表显示，它正在以16nm金属间距延伸到10nm。

根据路线图，Hyper-NA对于单曝光2DFET晶体管来说可能是可行的，但目前尚不清楚使用具有多图案的High-NA是否也能产生如此精细的间距。

这台机器要到2033年才会出现。如今的高数值孔径设备已经花费了大约 4 亿美元。由于需要更大、更先进的反射镜和改进的照明器系统，Hyper-NA产品将是一个更昂贵的选择。

与其前身一样，Hyper-NA的目标是通过单次曝光打印较小的特征尺寸，以避免多图案化技术（同一区域的多次曝光），这些技术往往会增加芯片制造过程的时间和步骤，同时也会增加缺陷的机率，所有这些都会增加成本。Van Der Brink表示，继续开发光刻胶和高级掩模将是提高特征分辨率的关键。Hyper-NA还将使用改进的照明系统来获得最佳效果。ASML没有详细说明，但合乎逻辑的是，改进的照明器将与更高功率的光源配对，以帮助增加剂量，以抵消用于0.75 NA的更高镜面角度并提高吞吐量。

Van der Brink 还提议将公司未来设备的吞吐量从目前的 ~200 wph 提高到400~ 500 wph。这是ASML控制成本的另一个杠杆，从而应对每一代新芯片的每晶体管价格上涨趋势。

为了加快开发速度并降低成本，ASML已经使用其现有的Low-NA Twinscan NXE：3600 EUV设备作为其新型High-NA产品的构建块。ASML的Low-NA型号采用模块化设计，使该公司能够将成熟的技术和模块用于其新工具，并且该公司仅在需要时添加新模块。

但是，还有更多优化的空间。Van der Brink认为，该公司将在未来十年内在模块化设计理念上加倍努力，创造新的工具。拟议的长期路线图显示，Low-NA、High-NA 和 Hyper-NA 都拥有越来越通用的模块化平台和共享组件。这种设计是ASML控制成本的另一个杠杆。

芯片行业似乎为未来发展铺平了道路，通过使用低数值孔径和高数值孔径工具构建的栅极全环绕（GAA）和互补场效应晶体管（CFET），但除了Hyper-NA之外，没有真正的候选者站出来支持未来几代工艺节点技术。与往常一样，成本将是关键因素，但ASML显然已经在考虑如何使Hyper-NA定价方程式对其客户更具吸引力。

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