12 月 14 日訊息，眾所周知，目前 ASML 是全世界當之無愧的光刻機巨頭，技術實力領先日本一眾廠商，甚至此前總市值超 2800 億歐元成為總市值最高的歐洲科技企業。

CNBC 報道稱，這家瘋狂的荷蘭公司現在正在製造一種“可以重新定義電子產品”的機器。

據稱，ASML 正在開發一種新版本的極紫外光刻機，將成為世界上最先進的晶片製造機器。新機器可以讓晶片製造商研製出更復雜的晶片，為下一代電子裝置提供動力。

今年 7 月，英特爾執行長 Pat Gelsinger 表示，該公司有望成為 ASML 新機器的第一個接收者，該機器被稱為 High NA（高數值孔徑）。

EUV 機器如何工作

EUV 光刻機可將異常狹窄的光束照射到經過“光刻膠”化學處理過的矽晶圓上。在光線接觸到化學物質的地方，晶圓片上就會產生複雜的圖案，這些圖案事則是由設計者事先精心規劃的。這個過程被稱為光刻技術，它就是目前積體電路上電晶體的出處。

電晶體是現代電子產品基本組成部分之一，從而使電流能夠在電路周圍流動。一般來說，晶片上的電晶體越多，晶片的效能就越強，效率也就越高。

瞭解到，並非 ASML 所有光刻機都支援 EUV 功能。EUV 是該公司近年為大批量生產引入的最新技術，而DUV（深紫外線）仍然是半導體行業的主力需求。

塔夫斯大學弗萊徹法律與外交學院助理教授克里斯・米勒 (Chris Miller) 表示，晶片製造商希望在光刻技術中儘可能使用最窄的光波（波長），這樣他們就可以在每塊矽晶圓片上實現更多的電晶體。

開發新機器

與 ASML 目前的 EUV 光刻機相比，高 NA 版本將更大、更昂貴且更復雜。

“它包括一種新穎的光學設計，需要明顯更快的階段，”ASML 發言人告訴 CNBC。他們補充說，高 NA 機器具有更高的解析度，這將使芯片面積縮小 1.7 倍，晶片密度增加 2.9 倍。

“有了這個平臺，客戶將大大化簡製造步驟，”發言人繼續說道。“這將成為他們引入該技術的理由。該平臺可顯著降低缺陷、成本和週期。”

▲ 圖源 ASML

從目前已知的資訊來，每臺 EUV 光刻機都採用了超過 100000 個零元件，它們來著全球各大尖端科技廠商。直觀一點，它們大概需要 40 個貨運集裝箱或四架大型噴氣式飛機來運輸。據報道，每一套光刻機的成本約為 1.4 億美元。

“他們並沒有進行限制，”米勒補充道，該公司的新型光刻機將支援在矽晶圓上進行更具體的蝕刻。

第一臺高 NA 機器仍在開發中，預計從 2023 年開始提供先行體驗，以便晶片製造商可以更快地開始驗證並學會如何使用。然後，客戶可以在 2024 年和 2025 年將以此進行自己的研發工作。從 2025 年開始，它們很可能用於大批量製造。

今年 7 月，英特爾執行長 Pat Gelsinger 表示，該公司有望成為 ASML 高 NA 機器的第一個接收者。

“我敢打賭，他為這個“首發”付出了很多利益，因為他肯定不是唯一一個想先拿到這臺機器的人，”米勒說。

英特爾銷售和營銷副總裁 Maurits Tichelman 對此表示：“高 NA EUV 是 EUV 路線圖上的下一個重大技術變革”，“我們已準備好接收業內首款量產的高 NA EUV 光刻機，並爭取在 2025 年推出新產品”不過他拒絕透露英特爾訂購了多少臺新機器。

Tichelman 說，新的高 NA EUV 工具從 0.33 光圈鏡頭轉變為更細膩的 0.55 光圈，從而實現了更高解析度的操作。

據悉，更高的孔徑可使得機器內部產生更寬的 EUV 光束，然後撞擊晶圓時產生的強度就越大，從而提高蝕刻線條的精確度。這反過來又可以實現更精細的形狀和更小的間距，從而增加電晶體密度。

Gartner 半導體分析師 Alan Priestley 稱，ASML 的新機器將允許晶片製造商製造 3nm 以下的晶片。目前世界上最先進的晶片都在 3nm 及以上。

Priestley 補充說，高 NA 機器將耗資約 3 億美元（超 19 億人民幣），是現有 EUV 機器的兩倍，並且它們還需要更復雜的新鏡頭技術。

晶片是如何製造的

晶片通常是由一個晶圓片上的 100-150 個矽層組成，只有最複雜的設計才會需要 EUV 機器，目前大部分晶片都可以用 DUV 機器製造。當然，ASML 也製造其他工具。

正如上面提到的，這是全球頂尖供應鏈合作的產物，往往每一臺 EUV 機器都需要數年時間才能完成，而 ASML 一年只能出貨這麼多。從財務資料來看，它去年僅售出了 31 部，而且這麼多年總共只生產了 100 部左右。

埃森哲 (Accenture) 全球半導體主管 Syed Alam 表示:“與傳統的 EUV 機器相比，High NA 機器可提供更大的透鏡，也就能夠刻出更精細的圖案，從而能夠高效地量產更強的晶片。”

他透露:“晶片製造商不得不依賴雙重或三重模式，這非常耗時”“使用高 NA EUV 機器，他們能夠在一層上直接完成這些功能，從而實現優異的週期和工藝靈活性。”

Alam 表示，晶片製造商也因此必須在更好的效能和更高的成本之間進行權衡“這對於高解析度的 EUV 機器來說尤其如此，因為大鏡頭也就意味著更高的採購成本和維護成本。”

在上月的 ITF 大會上，半導體行業大腦 imec（比利時微電子研究中心）公佈的藍圖顯示，2025 年後電晶體進入埃米尺度（Å，angstrom，1 埃 = 0.1 奈米），其中 2025 對應 A14（14Å=1.4 奈米），2027 年為 A10（10Å=1nm）、2029 年為 A7（7Å＝0.7 奈米）。

當時 imec 就表示，除了新電晶體結構、2D 材料，還有很關鍵的一環就是 EUV 光刻機。其透露，0.55NA 的下代 EUV 光刻機一號試做機（EXE:5000）會在 2023 年由 ASML 提供給 imec，2026 年量產。

據悉，相較於當前 0.33NA 的 EUV 光刻機，0.55NA 有了革命性進步，它能允許蝕刻更高解析度的圖案。