ASML阿斯麦近日确认,全新一代Twinscan NXE EUV光刻机研发进展顺利,光源功率将提升50%达到1000W,生产效率也将提升20%达到每小时330块晶圆,预计2030年或更晚时候面世。ASML对这一成就极为自豪,并且信心满满,认为已经找到1500W光源的清晰技术路径,而且理论上讲做到2000W也不存在根本性障碍!
当然,达成1000W光源和完整的光刻系统,需要突破重重障碍。
第一,ASML必须尽快搞定2024年底就公布的三脉冲极紫外光生成技术。
它首先通过1微米的预脉冲(pre-pulse),将锡滴压平,再经1微米的稀疏预脉冲(rarefaction pre-pulse),使锡滴形成稀疏状态,最后由10微米的二氧化碳激光主脉冲,将锡滴转化为极紫外等离子体。
ASML已经为此技术申请了专利,但尚未商用落地,预计要等到这个10年末期退出的Twinscan NXE:4000系列光刻机。
第二,1000W光源必须配备全新的锡滴发生装置,使其发射频率提升近一倍,达到每秒10万个。
这一装置目前仍处于研发阶段,还得几年才能投入商业化。
第三,随着锡滴发射数量的大量增加,必然导致晶圆(更准确地说是晶圆保护膜)上的杂质残留量增加。
因此必须配备全新的杂质收集装置,快速清除它们。
第四,1000W光源产生之后,精准传导至晶圆也非常难,为此需要全新的高透射投影光学系统。
该系统进一步升级后,可将产能提升至每小时超过450块晶圆,对应的光源功率也将达到1500W左右。
第五,对晶圆台和掩模台也提出了新要求,必须同步完成升级。
第六,还需要全新的光刻胶和晶圆保护膜,与之适配。
所以,一台全新光刻机的诞生,并不只是ASML的工作,需要整个产业链做好全面准备。
值得一提的是,ASML还没有将1000W EUV光源整合到高、低数值孔径(NA) EUV光刻技术路线图中。
低NA方面,新一代Twinscan NXE:4000F光刻机计划2027年面市,针对1.xnm工艺节点设计,包括Intel 14A和台积电16A/14A),套刻精度可达0.8nm,每小时产能超过250块晶圆。
2029年,我们将看到Twinscan NXE:4200G,产能每小时超过280块晶圆。
高NA方面,Twinscan EXE:5200C光刻机明年登场,每小时产能超过185块晶圆,套刻精度优于0.9nm。
2029年,Twinscan EXE:5400D光刻机将接踵而至,产能将突破每小时195片晶圆。




