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EUV光刻機遭遇強敵,2nm量産再度沖刺!

作者:可愛黃桃9V

晶片制造新時代,EUV遭遇終結者?

在這個飛速發展的科技時代,晶片制造技術就像賽馬般日新月異,馳騁疆場,永無止境。曾經的王者,今日或許就會遭遇挑戰者的狙擊;昔日的棄兒,明日或許就會重制江湖,綻放光芒。就在不久前,2nm晶片時代的到來,給EUV光刻機這個長期主導晶片制造的利器,帶來了前所未有的挑戰。這種曾經備受推崇的技術,是否就此走向沒落,被新興力量所取代?

EUV光刻機遭遇強敵,2nm量産再度沖刺!

EUV光刻機的困境

EUV光刻機(Extreme Ultraviolet Lithography是目前制造最先進晶片的關鍵裝置,其光源波長僅為13.5納米,比傳統光刻機短幾十倍。這種極紫外線光源能夠精确刻畫出7納米以下的超小電路,是制造當今主流5納米和3納米晶片的不二法門。

然而,随着晶片制程不斷縮小,2nm及以下的晶片對EUV光刻機的要求已經突破了其極限。光源功率的瓶頸,2nm晶片需要EUV光源功率提高一倍以上才能滿足曝光需求,但現有技術下提升空間有限。光學系統精度問題,2nm晶片對光學系統的成像品質要求已經接近理論極限,EUV光刻機的光學系統難以進一步優化。

EUV光刻機遭遇強敵,2nm量産再度沖刺!

面對EUV光刻機的性能瓶頸,新興的納米晶片曝光技術如EBL(電子束曝光和MLT(掩模曝光等開始嶄露頭角,向EUV光刻機發起直接挑戰。這些新技術在曝光精度和制造成本上都有一定優勢,可能會在未來取代EUV光刻機,成為制造2nm及以下晶片的主力軍。

2nm量産之路艱辛萬狀

盡管EUV光刻機面臨重重困難,但2nm晶片量産的程序仍在全速推進中。台積電、三星、英特爾等晶片巨頭都在為2nm量産做着艱苦卓絕的努力,力争在2025年左右實作2nm晶片的量産上市。

EUV光刻機遭遇強敵,2nm量産再度沖刺!

2nm量産之路并不平坦,障礙重重。晶片設計的挑戰,2nm晶片的半導體數量将達到數十億個,設計複雜度是現有晶片的數十倍。設計人員需要應對來自各個層面的挑戰,包括功耗控制、信号完整性、電磁相容性等,設計周期也将大幅延長。

制造技術的挑戰,2nm晶片對制程精度的要求已經接近原子級别,對裝置的精度和可靠性有極高的要求。制造過程中的任何微小缺陷都可能導緻整個晶片報廢,良率控制将成為最大難題。2nm晶片的制造成本也将是一個不小的挑戰,預計将比5nm晶片高出數倍。

EUV光刻機遭遇強敵,2nm量産再度沖刺!

産業鍊的挑戰,2nm晶片量産需要整個産業鍊上下遊的通力合作。從設計軟體、制造裝置到關鍵材料,都需要突破多項技術難關,投資金額高達數十億甚至上百億美元。任何一個環節出現問題,都可能導緻整個産業鍊癱瘓。

新時代新機遇

盡管EUV光刻機在2nm及以下制程節點面臨嚴峻挑戰,但它短期内仍将占據主導地位。EUV光刻機是目前唯一可以量産5nm和3nm晶片的成熟技術,其他新興技術還需要一段時間的發展和驗證。

EUV光刻機遭遇強敵,2nm量産再度沖刺!

新興技術的興起也為晶片制造帶來了新的機遇。EBL、MLT等技術與EUV光刻機并非完全對立,未來或許會在不同制程節點上并駕齊驅,互相促進發展。比如,EBL可能會在2nm及以下制程發揮主導作用,而EUV光刻機則專注于5nm和3nm制程。通過技術分工和融合,晶片制造有望實作新的突破。

面對2nm量産的巨大挑戰,整個産業鍊都必須深度合作,共同突破技術瓶頸。設計公司需要與制造商緊密協作,優化晶片設計;裝置商需要與材料供應商攜手,開發出滿足2nm制程的先進裝置和材料;晶片制造商則需要加強内部工藝整合,提高良率和降低成本。隻有通過産業鍊上下遊的無縫協同,才能開拓出晶片制造的新藍海。

EUV光刻機遭遇強敵,2nm量産再度沖刺!

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