造價1.5億美元,ASML下一代EUV光刻機曝光
2021-09-02 17:59:43閱讀量:391來源:芯片大師
圖:正在進行光刻的晶圓
位于美國康涅狄格州郊區的一間大型潔凈室里,工程師們已經開始為一臺空前強大的機器制造關鍵部件,而這臺機器有望讓芯片制造行業沿著摩爾定律至少再走上10年時間。
該光刻機組件使用的新技術能夠極限降低紫外線波長,從而盡可能縮小所制造的芯片元件尺寸(線寬),從而提高單位面積的性能。
這些組件將在半年后被運輸、組裝成為ASML的新一代EUV光刻機——一座體積有一輛公共汽車那么大、造價1.5億美元的龐然大物。
圖:光刻機的體積和內部結構
整個機器包含10萬個部件和2公里長的電纜。為保證運輸安全,每臺機器的發貨需要40個集裝箱、3架貨機或者20輛卡車才能完成,當前只有臺積電、三星和英特爾等少數公司才能買得起這種機器。
“這真是一臺不可思議的機器,”麻省理工學院研究新型晶體管架構的教授Jesús del Alamo說。“這絕對是一款革命性的產品,是一項突破,將給芯片行業帶來新的生命......我認為摩爾定律仍將持續相當長一段時間。”
在康涅狄格州的工廠里,工程師們將一塊巨大鋁材雕刻成框架,最終讓光罩以納米級的精度在其間移動,反射極紫外光束。這些光束利用幾面鏡子來回反射,以驚人精度反復修飾打磨,在硅片上蝕刻出只有幾十個原子大小的特征圖案。
圖:ASML當前型號用于制造3nm芯片
據悉,造好的組件將于2021年底運往荷蘭的維荷芬(ASML總部及制造基地),然后在2022年初安裝到新一代EUV光刻機的第一臺原型機中。
英特爾表示,預計將在2023年下線第一批芯片。憑借比以往任何機器更精密的制造能力,每顆芯片的晶體管規模都將再上一個臺階,這臺機器在未來幾年所生產的芯片都將創造歷史。
喬治敦大學研究芯片制造的研究分析師威爾·亨特(Will Hunt)表示,EUV光刻機的每個部件都“極其復雜,復雜得令人吃驚”。“沒有阿斯麥的機器,就不可能制造出先進芯片。”“很多東西都要經過年復一年的調整和試驗,而這些都是非常困難的。”
“說實話,沒有人真的想用極紫外光,”行業研究公司Real World Technologies芯片分析師David Kanter說。“它比原計劃晚了20年,超出預算10倍。但如果你想制造非常致密的結構,它是你唯一的工具。”
某種意義上,光刻機就是人類通往未來的工具之一。
就像戈登·摩爾在1975年的演講上提到的,“當一顆芯片上有了1萬個晶體管,人們有什么不能做呢?”

TPS54531DDAR/DC-DC電源芯片 | 1.48 | |
TPA3116D2DADR/音頻功率放大器 | 2.99 | |
INA226AIDGSR/電流感應放大器 | 2.37 | |
ADS1220IPWR/模數轉換芯片ADC | 9 | |
UCC27324DR/柵極驅動芯片 | 0.9791 | |
TPS54360DDAR/DC-DC電源芯片 | 3.8 | |
TPS62130RGTR/DC-DC電源芯片 | 1.93 | |
TPS7A4700RGWR/線性穩壓器(LDO) | 7.44 | |
INA826AIDR/儀表放大器 | 2.53 | |
ADS1115IDGSR/模數轉換芯片ADC | 4.21 |