在芯片制造領域,全球唯一商業化生產極紫外光刻(EUV)設備的阿斯麥(ASML Holding)公司取得重大技術突破。該公司研究人員宣稱,已找到提升關鍵芯片制造設備光源功率的方法,預計到2030年可使芯片產量提高多達50%。
EUV設備堪稱芯片制造商生產先進計算芯片的核心工具,臺積電、英特爾等行業巨頭均依賴此設備進行芯片生產,其重要性不言而喻。目前,ASML在EUV設備市場占據絕對主導地位。
ASML負責EUV光源的首席技術專家Michael Purvis強調,此次成果并非噱頭或短暫的技術演示,而是一個能在客戶實際使用條件下持續輸出1000瓦功率的系統。實現高產量芯片制造的關鍵挑戰在于,以合適的功率和特性生成EUV光,而研究人員成功將EUV光源功率從當前的600瓦提升至1000瓦。功率提升帶來的最大優勢是,單位時間內可生產更多芯片,進而降低單顆芯片成本。
芯片制造過程與攝影有相似之處,EUV光照射在涂有特殊化學材料(光刻膠)的硅晶圓上完成曝光。更強的EUV光源意味著晶圓曝光時間大幅縮短。ASML負責NXE系列EUV設備的執行副總裁Teun van Gogh在接受采訪時表示,公司致力于讓客戶以更低成本繼續使用EUV技術。到2030年,每臺設備每小時可處理的硅晶圓數量將從目前的220片提升至約330片,根據芯片尺寸不同,每片晶圓可容納數十到數千顆芯片。
ASML此次實現功率提升,是在原本就極為復雜的技術路徑上進一步創新的結果。為產生波長13.5納米的光,ASML設備會在腔體中噴射熔融錫液滴流,隨后用強大的二氧化碳激光將其加熱成等離子體。在這種超高溫物質狀態下,錫液滴的溫度高于太陽,會釋放出EUV光,這些光再由德國Carl Zeiss AG提供的精密光學設備收集,并導入機器進行芯片刻寫。
此次公布的關鍵技術突破包含兩方面。一方面,將每秒錫液滴數量提升至約10萬個,數量大約翻倍;另一方面,采用兩次較小的激光脈沖來塑形形成等離子體,而目前設備僅使用一次脈沖。
科羅拉多州立大學教授Jorge J. Rocca對ASML的成果給予高度評價。他的實驗室專注于激光技術研究,還培養了多名ASML科學家。他表示,實現這一成果極具挑戰性,因為需要掌握眾多技術,ASML能夠達到1千瓦功率,著實令人驚嘆。
Michael Purvis還透露,ASML認為實現1000瓦功率所采用的技術,為未來進一步提升功率打開了空間。公司已經看到一條較為清晰的路徑,有望達到1500瓦,而且從理論上講,達到2000瓦也并非沒有可能。











