光刻技术进化，ASML 探索 Hyper-NA EUV：2030 推进至 0.7nm 工艺

缩小晶体管尺寸对于持续提升芯片性能至关重要，半导体行业从未停止探索缩小晶体管尺寸的方法。

ASML 首席技术官 Martin van den Brink 在 2022 年 9 月接受采访时表示，光刻技术经过数十年的创新发展之后，High-NA EUV 可能走到了该技术的尽头。

ASML 经过 1 年多的探索，有种“船到桥头自然直，柳暗花明又一村”的突破，Brink 在《2023 年度报告》中提出了 Hyper-NA EUV 概念，有望 2030 年问世。

IT之家翻译 Brink 在《报告》中内容如下：

NA 高于 0.7 的 Hyper-NA 无疑是新机遇，将成为 2030 年之后的新愿景。Hyper-NA 和逻辑电路息息相关，成本比 High-NA EUV 双重曝光（Double Patterning）更低，也为 DRAM 带来新机遇。

而对于 ASML 来说，Hyper-NA 可以推动我们的整体 EUV 能力平台，以改善成本和交付周期。

Low-NA EUV

ASML 现有的 Low-NA EUV 光刻工具孔径数值（NA）为 0.33，线宽 / 关键尺寸（CD）为 13.5nm，单次曝光下能够产生最小 26nm 的金属间距、25-30nm 的 T2T（针尖对针尖，切割线末端之间的距离）互连间距，足以生产 4nm / 5nm 工艺的芯片。

而 3nm 工艺需要 T2T 互连间距缩短到 21-24nm，台积电的 N3B 工艺技术使用 Low-NA EUV 光刻工具，通过双重曝光的方式，来尽可能地缩短间距，因此成本大幅提升。

High-NA EUV

ASML 近期开始向英特尔交付的 High-NA EUV 的孔径数值为 0.55，其线宽为 8nm，理论上可以打印最小 8nm 的金属间距产品，对于 3nm 工艺来说非常有用，在双重曝光下甚至可以生产 1nm 芯片。

ASML 的 High-NA Twinscan EXE 光刻机代表了该公司技术的巅峰，每台设备重达 150,000 公斤，相当于两架空客 A320 客机，需要 250 个集装箱运输，运到客户手里后还要再由 250 名工程师花费六个月的时间组装。

Hyper-NA EUV

金属间距在 1nm 之后会更小，因此 ASML 需要更先进的工具，这也引出了 Hyper-NA EUV 概念。

Brink 在接受 Bits & Chips 采访时证实，公司正在研究 Hyper-NA 技术的可行性，不过，目前还没有做出最终决定。

ASML 正在调查开发 Hyper NA 技术，继续推进各项光刻指标，其中 NA 数值将超过 0.7，预计在 2030 年左右完成。

提高投影光学器件的数值孔径背后不仅需要付出高昂的成本，而且需要重新设计光刻工具，意味着在 High-NA EUV 基础上可能还要再扩大尺寸，而且需要开发新的组件，成本不可避免地上涨。

根据微电子研究中心 (IMEC) 的路线图，2030 年左右应该能推进到 A7 0.7nm 工艺，之后还有 A5 0.5nm、A3 0.3nm、A2 0.2nm。

IT之家查询 ASML 公司资料，一台 Low-NA EUV Twinscan NXE 机器售价起步 1.83 亿美元，如果需要其它配置还需要额外加钱。

而一台 High-NA EUV Twinscan EXE 工具的起步价格为 3.8 亿美元，可以预见 Hyper-NA 的起步价格会更高，甚至可能翻倍。