近日,全球半导体光刻机龙头ASML(阿斯麦)高级副总裁兼High NA EUV产品管理主管Greet Storms指出High NA EUV(高数值孔径极紫外光刻系统)已加速迈入大规模量产(HVM)阶段。随着全球客户曝光量攀升,ASML通过技术优化,使设备集群生产力达到量产标准,并为未来十年的半导体制程奠定高性价比的微缩蓝图。
全球累计曝光晶圆数破135万片,系统具备大规模量产性能
Greet Storms指出,全球High NA EUV(EXE系统)累计曝光晶圆数已突破135万片,正加速系统工艺学习与HVM准备工作。经认证的EXE:5200B曝光系统已在验收测试中达到每小时135片晶圆(WPH)的吞吐量,具备支持大规模量产的生产力。在全球,已有4家客户完成装机的10台High NA EUV设备投入运作,另有3台系统正在出货与装机中。
同时,系统展现了优异的机台间套刻精度(Overlay)与对焦表现。目前全球High NA EUV设备集群可用率已提升至84%,预计2026年底可达90%并向93%的目标迈进。ASML通过导入既有NXE平台经验,改善诊断能力并避免故障复发,提升了机台运作的稳定性。
应用于大规模量产逻辑芯片,单次曝光节省先进制程成本
Greet Storms还指出High NA EUV已达成关键里程碑,首次实际应用于大规模量产逻辑芯片制造。在存储器微缩方面,High NA成像能力可支持未来最多5个2D DRAM制程节点的技术延伸。相较于0.33 NA需要多重曝光等复杂且昂贵的制程,0.55 NA的高分辨率可增加采用单次曝光(Single Patterning)的层数。借由单次曝光取代多重曝光,能有效降低先进制程的复杂度、缺陷率、生产周期与整体成本,在更小线距的制程微缩中兼顾制程能力与经济效益。
而针对量产技术痛点,ASML已提出成熟的工程解决方案。首先,EXE系统通过芯片调平算法、对焦修正与148mm晶圆夹具设计,预期焦深宽容度可达30 nm以上,维持与NXE相当的优异控制表现。其次,针对High NA半曝光视场(Half Field)限制,ASML借助用于大规模量产(HVM)175μm的拼接补偿区域(Stitching Compensation Zone)提升设计灵活性。在DRAM应用中,仅采用特定奇数列设计的芯片才需要进行拼接,偶数列则无需拼接。
此外,High NA EUV更为2D芯片版图带来全新的设计空间。其优异的对比度允许单次曝光成像更小线距,优化互连层布线,有机会减少所需的金属层总数。例如,借由单次曝光的2D金属图形化,即可取代过去需要两层金属层与一层通孔层的复杂结构,在提升逻辑单元密度的同时优化设计效率。
产能将升至180 WPH,十年稳定平台支持长期微缩
展望技术路线图,ASML将持续提升EXE平台的产能,由EXE:5200B推进至下一代EXE:5400E。通过提升EUV光源功率(从600W逐步提升至1000W)、加快晶圆与掩模版搬运速度,以及导入PEP方案,ASML的目标是在2030年前将验收测试产能提升至每小时180片晶圆。
Greet Storms进一步强调,ASML已制定了完善的0.55 NA EUV技术路线图,预计可提供超过10年的稳定平台系统架构。这套融合高分辨率、单次曝光、高生产力与设计灵活性的光刻平台,将持续成为半导体先进制造长期微缩的最强核心后盾。
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