ASML 公司正在建造下一代 EUV 光刻機(jī)。
新一代的 EUV 機(jī)器耗資 1.5 億美元，包含 10 萬(wàn)個(gè)部件和長(zhǎng)達(dá) 2 公里的布線。其中一部分正在美國(guó)康涅狄格州威爾頓市建設(shè)，成品部件將于 2021 年年底運(yùn)往荷蘭的維爾德霍芬，預(yù)計(jì)在 2022 年年初添加到下一代 EUV 的原型機(jī)中。
據(jù)了解，新一代光刻機(jī)的體積大約相當(dāng)于一輛公共汽車的大小，其組件運(yùn)輸需要 40 個(gè)貨運(yùn)集裝箱、3 架貨機(jī)和 20 輛卡車。
麻省理工學(xué)院教授、研究新型晶體管結(jié)構(gòu)的耶塞斯·德爾·阿拉莫斯（Jesús del Alamo）說(shuō)：“這絕對(duì)是一個(gè)革命性的產(chǎn)品，該突破將給行業(yè)帶來(lái)新的生命?！?/span>
據(jù)了解，預(yù)計(jì)到 2023 年，英特爾將會(huì)獲得第一批使用新系統(tǒng)制造的芯片。新芯片的組件數(shù)以百億計(jì)，在未來(lái)幾年內(nèi)應(yīng)該都是最快、最高效的芯片。
“沒有 ASML 的機(jī)器，你就無(wú)法制造出領(lǐng)先的芯片?！眴讨味卮髮W(xué)研究芯片制造地緣政治的分析師威爾·亨特（Will Hunt）說(shuō)道。
光刻機(jī)在芯片制造生態(tài)系統(tǒng)中起著重要作用。2017 年，ASML 推出了首臺(tái)可用于批量生產(chǎn)的 EUV 光刻機(jī)，被用于制造最新、最先進(jìn)的芯片。這對(duì)云計(jì)算機(jī)、人工智能、生物技術(shù)和機(jī)器人等新興領(lǐng)域的發(fā)展都至關(guān)重要。
ASML 最新的 EUV 機(jī)器不僅使芯片制造更進(jìn)一步，也象征著科技行業(yè)和整個(gè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，摩爾定律得以繼續(xù)延續(xù)。
“摩爾定律已經(jīng)失效這種說(shuō)法有點(diǎn)夸大，”耶塞斯·德爾·阿拉莫斯說(shuō)，“我認(rèn)為它還會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間?！?/span>
據(jù)維基百科，摩爾定律由英特爾創(chuàng)始人之一戈登·摩爾提出，指的是集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔兩年便會(huì)增加一倍。
半導(dǎo)體行業(yè)已大致按照摩爾定律發(fā)展了約半個(gè)世紀(jì)，并驅(qū)動(dòng)了一系列科技創(chuàng)新、社會(huì)改革、生產(chǎn)效率的提高和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。
隨著器件尺寸越來(lái)越接近物理極限，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界在各方面進(jìn)行了持續(xù)探索來(lái)延續(xù)摩爾定律。
例如，今年 5 月， IBM 公布了 2 納米芯片制程工藝，采用新型納米片技術(shù)，可以在不縮小光刻機(jī)分辨率的情況下讓更多的組件被包裝到芯片中。
而 ASML 的新一代光刻機(jī)采用了更大的鏡面以及新的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行精確控制，進(jìn)一步提高了設(shè)備的數(shù)值孔徑，使光線以不同角度穿過(guò)光學(xué)元件來(lái)增加成像分辨率。
目前 ASML 最先進(jìn)的 EUV 光刻機(jī)型號(hào)是 TWINSCAN NXE:3600D，使用的是 13.5 nm EUV 光（由基于錫的等離子體源生成），支持 5nm 和 3nm 邏輯點(diǎn)和尖端 DRAM 節(jié)點(diǎn)的 EUV 批量生產(chǎn)。
圖 | TWINSCAN NXE:3600D（來(lái)源：ASML 官網(wǎng)）
“我不喜歡談?wù)撃柖傻慕K結(jié)。”ASML CEO 馬丁·范登布林克（Martin van den Brink）說(shuō)。
他進(jìn)一步說(shuō)：“新一代 EUV 光刻機(jī)預(yù)計(jì)在未來(lái) 10 年將繼續(xù)推動(dòng)芯片行業(yè)的發(fā)展，但光刻技術(shù)不會(huì)變得越來(lái)越重要。我們已經(jīng)開始研制 EUV 的繼承者，包括電子束和納米壓印光刻（nanoimprint lithography）?！?/span>
“在考慮熱穩(wěn)定性和物理擾動(dòng)的同時(shí)，加快光刻機(jī)產(chǎn)量的新方法將使最先進(jìn)的芯片更便宜，使用更廣泛。其他制造技巧，包括在芯片上垂直構(gòu)建組件等英特爾和其他公司已經(jīng)開始做的事情，應(yīng)該會(huì)不斷提高芯片性能。”
“臺(tái)積電執(zhí)行主席曾預(yù)測(cè)，未來(lái) 20 年，他們公司綜合業(yè)績(jī)和效率每年將提高三倍?！狈兜遣剂挚擞盅a(bǔ)充說(shuō)。
摩爾定律并不是一個(gè)物理定律或者自然界的規(guī)律，在邏輯上無(wú)法保證它會(huì)一直持續(xù)下去。未來(lái)對(duì)更快芯片的需求不太可能下降，這會(huì)一直推動(dòng)芯片制作工藝的發(fā)展。
那么，距離摩爾定律的終點(diǎn)到底還有多遠(yuǎn)，恐怕仍舊需要時(shí)間來(lái)確定。
