電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報道 近日，阿斯麥（ASML）的研究人員表示，他們成功找到提升關(guān)鍵芯片制造設(shè)備中光源功率的方法，預(yù)計(jì)到2030年可使芯片產(chǎn)量提高多達(dá)50%。

ASML是全球唯一一家商業(yè)化生產(chǎn)極紫外光刻（EUV）設(shè)備的公司。EUV設(shè)備堪稱芯片制造商生產(chǎn)先進(jìn)計(jì)算芯片的“神器”，像臺積電、英特爾等行業(yè)巨頭都高度依賴它。EUV光刻機(jī)是以10 - 14納米波長的極紫外光為光源，主要用于14納米及以下先進(jìn)制程芯片制造，小于5納米的芯片晶圓更是非它不可。它采用激光等離子體光源技術(shù)，通過高功率激光轟擊錫微滴激發(fā)等離子體，產(chǎn)生13.5nm極紫外光，其核心投影物鏡系統(tǒng)由多層反射鏡構(gòu)成，且需在真空環(huán)境中運(yùn)行。

此次ASML在EUV光源上取得關(guān)鍵突破。負(fù)責(zé)EUV光源的首席技術(shù)專家Michael Purvis強(qiáng)調(diào)，這不是噱頭或短期的技術(shù)演示，而是一個能在客戶實(shí)際使用條件下持續(xù)輸出1000瓦功率的系統(tǒng)。研究人員成功將EUV光源功率從目前的600瓦提升至1000瓦，這背后是ASML在原本復(fù)雜技術(shù)路徑上的深度創(chuàng)新。

為了產(chǎn)生波長13.5納米的光，ASML設(shè)備會在腔體中噴射熔融錫液滴流，再用強(qiáng)大的二氧化碳激光將其加熱成等離子體，這種超高溫物質(zhì)狀態(tài)下，錫液滴溫度高于太陽，釋放出EUV光，隨后由德國Carl Zeiss AG提供的精密光學(xué)設(shè)備收集并導(dǎo)入機(jī)器進(jìn)行芯片刻寫。此次突破包括將每秒錫液滴數(shù)量提升至約10萬個（近乎翻倍），并采用兩次較小的激光脈沖來塑形形成等離子體，而此前設(shè)備僅使用一次脈沖。

EUV光源功率提升意義重大。從成本角度看，光源功率越高，曝光速度越快，單位時間內(nèi)生產(chǎn)的芯片數(shù)量就越多。ASML負(fù)責(zé)NXE系列EUV設(shè)備的執(zhí)行副總裁Teun van Gogh表示，到2030年，每臺設(shè)備每小時可處理約330片硅晶圓，比目前的220片大幅增加，根據(jù)芯片尺寸不同，每片晶圓可容納數(shù)十到數(shù)千顆芯片，這意味著單顆芯片成本將降低。

從產(chǎn)能方面，對于臺積電、英特爾等芯片制造商而言，在不增加設(shè)備數(shù)量的情況下，工廠產(chǎn)能可直接提升約50%，能更好地滿足市場對芯片日益增長的需求。在技術(shù)競爭層面，這一突破進(jìn)一步鞏固了ASML的技術(shù)壁壘，制造千瓦級穩(wěn)定EUV光源涉及激光技術(shù)、等離子體科學(xué)以及材料科學(xué)等多學(xué)科難題，技術(shù)挑戰(zhàn)極其嚴(yán)苛，這使ASML與潛在競爭對手的距離進(jìn)一步拉大。

科羅拉多州立大學(xué)教授Jorge J. Rocca稱，實(shí)現(xiàn)1千瓦功率令人驚嘆，因?yàn)檫@需要掌握眾多技術(shù)。Purvis還表示，ASML認(rèn)為實(shí)現(xiàn)1000瓦所采用的技術(shù)為未來進(jìn)一步提升打開空間，已看到一條清晰路徑可達(dá)1500瓦，甚至從理論上講，達(dá)到2000瓦也并非沒有可能。

ASML的這次EUV光源突破，無疑為全球芯片制造行業(yè)注入一劑強(qiáng)心針，不僅將推動芯片產(chǎn)量提升、成本降低，還將引領(lǐng)行業(yè)向更高性能、更先進(jìn)制程邁進(jìn)。