在2026下一代光刻与图案化技术大会上,三星电子技术副总裁朴昌珉正式透露,公司已调整高数值孔径极紫外光刻机(High NA EUV)的商业化路线图。
三星原计划在二纳米及一点四纳米工艺节点上引入这套造价昂贵的新型设备,但目前已决定将其量产应用延后至一纳米(A10 埃米级)节点,预计最快要到二零三零年左右才能实现大规模商业化落地。
这一决策使得三星在先进光刻技术的策略选择上,与行业领头羊台积电步调达成了一致。
台积电此前早已明确表示,在 A13 与 A12 等近两代先进节点中,将暂不依赖高数值孔径设备,转而通过传统 0.33 NA 设备配以光掩模薄膜与多次曝光技术来平衡极致的成本与效益。
两大代工巨头的集体观望,直接推迟了阿斯麦(ASML)最顶尖光刻设备在全球芯片生产线上的全面普及步伐。
昂贵成本与配套欠缺:代工巨头延后拥抱高数值孔径的现实考量
2024年4月,英特尔位于俄勒冈州希尔斯伯勒Fab D1X工厂的洁净室内,其高数值孔径极紫外光刻设备(High Numerical Aperture Extreme Ultraviolet,简称HINA EUV)的安装工作已完成,并开始进行校准。这台165吨级的HINA EUV设备由ASML公司制造,是全球首台商用同类光刻系统。该设备将助力英特尔晶圆代工部门继续践行摩尔定律,为客户打造晶体管尺寸越来越小、性能更强大的芯片。(图片来源:英特尔公司)
高数值孔径极紫外光刻机将透镜系统的数值孔径从 0.33 提升至 0.55,能够利用更广角度的聚集光线大幅提升微观印刷分辨率。
在物理机制上,这意味着原本需要多次复杂曝光才能印刷出的极致电路,如今只需一次单次曝光即可完成,理论上能降低多重图案化的缺陷概率并简化工序。
然而,单台高达三亿五千万至四亿美元的惊人售价,让任何试图将其引入大批量生产的晶圆厂都面临着难以承受的摊薄成本压力。
除了设备本身的巨额资本支出外,配套生态系统的滞后是导致各大厂商集体延后的另一大核心主因。
高数值孔径光刻所需的专用光刻胶、高透光率光掩模薄膜(Pellicle)以及配套的测量校验设备目前仍处于磨合开发期,尚未完全达到大规模量产的标准。
在整体芯片市场追求极致性价比的当下,沿用成熟的 0.33 NA 多次曝光方案,依然是代工巨头维持良率与控制成本的最佳性价比选择。
埃米时代的终极较量:一纳米战场的摩尔定律终极硬碰硬
与台积电和三星的谨慎态度形成鲜明对比的是,英特尔(Intel)在 High NA EUV 的早期部署上表现得最为激进。
早在二零二四年,英特尔便率先在俄勒冈州工厂完成了全球首台商用高数值孔径设备(165 吨级)的校准安装,并成功将其应用到了其 18A 节点的芯片制造流程中。
英特尔的“先发制人”旨在借助先进光刻设备一举颠覆先进制程的竞争格局,但同时也承担着极高的新技术试错风险。
对于三星与台积电而言,将高数值孔径设备推迟至一纳米节点,并不意味着放弃这项技术,而是将其定性为埃米时代不可或缺的“终极武器”。
当电路尺寸逼近一纳米(10 埃米)的物理极限时,传统的多次曝光技术将遭遇严重的边缘粗糙度与对准误差瓶颈,单次曝光的高数值孔径技术届时将成为跨越物理鸿沟的唯一通道。
随着三大代工巨头分别选定各自的导入节奏,围绕一纳米节点与下一代光刻技术的终极战役已经拉开序幕。
这场关于光刻效率、资本投入与微观物理极限的拉锯战,正重新刻画着全球半导体产业链最深处的竞争格局。
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