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:382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?!斑@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?!?/span>
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?!薄昂芏鄸|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?”

L7805CV-DG/線性穩壓器(LDO) | 0.5637 | |
AMS1117-3.3/線性穩壓器(LDO) | 0.1237 | |
BAT54C,215/肖特基二極管 | 0.0334 | |
LM358DR2G/運算放大器 | 0.35 | |
CJ431/電壓基準芯片 | 0.1147 | |
LM393DR2G/比較器 | 0.318 | |
ADUM4160BRWZ-RL/隔離式USB芯片 | 31.6 | |
SS8050/三極管(BJT) | 0.035 | |
8S005/錫膏/錫漿 | 17.67 | |
B0505S-1WR3/隔離電源模塊 | 2.34 |