重庆
目前主流的高端光刻机还是ASML已经发布了很多年的EUV光刻机，当然最新的则是售价接近4亿美元的High NA EUV光刻机，这是专为3nm以下芯片所准备的极紫外线光刻机。不过ASML显然没有打算停止在光刻机研发上的步伐。近日ASML公布了下一代光刻机——Hyper NA EUV光刻机，这一光刻机有希望将芯片工艺制程推进到0.2nm。
在最近的一次演讲中，ASML前总裁Martin van den Brink宣布了公司的新"Hyper-NA"EUV 技术计划，该技术将接替刚刚开始部署的High-NA EUV系统。Hyper-NA工具仍处于早期研究阶段，它将把数值孔径从High-NA的0.55提高到0.75，使芯片的电晶体密度在2030年代初超过High-NA的预计极限。更高的数值孔径可减少对增加复杂性和成本的多重图案技术的依赖，当然预计成本会继续提升到一个天价。
Hyper-NA 为商业化带来了很多挑战，主要障碍包括降低成像对比度的光偏振效应，这就需要偏振滤光片来降低光吞吐量。为了保持解析度，抗蚀材料可能还需要变得更薄。虽然台积电等领先的超紫外芯片制造商可以利用现有EUV光刻机，通过多重曝光技术将扩展范围再扩大几个节点，但Intel已采用0.55高-NA来避免这些复杂性。不过随着未来High-NA达到物理极限，Hyper-NA很可能在本十年晚些时候成为整个行业的必备技术。
按照Intel之前拿到的High-NA EUV光刻机来看，将直接生产2nm以下的芯片起步，Intel首发就是14A，虽然不能说就是1.4nm，但应该和台积电未来1.4nm的工艺接近，预计到2029年左右能量产1nm芯片。而且现在从台积电和Intel的技术来看，使用多重曝光可以在2033年前后做到0.5nm的量产。
接下来的Hyper NA光刻机由于孔径能达到0.75甚至更高，所以能生产0.2nm乃至更先进的芯片，ASML预计会在2030年前后推出，对应产品命名为HXE系列。当然现在都是预测，实际能不能达到0.2nm或者更高的工艺，都还不能肯定。但无论如何，ASML在光刻机研发上的确真正做到了遥遥领先，并且在商业化的路上甩开了竞争对手。
考虑到华为的7nm芯片都还在用DUV光刻机多重曝光来实现，而且7nm之后就很难继续提升，而ASML的光刻机研发已经前进了三代，这意味着国内在先进芯片的生产上，几乎不可能通过国产光刻机来进行替代，而且在无法获得EUV以及更好的光刻机时，国内大多数厂商还用着ASML的DUV光刻机生产芯片，事实上这代表着先进芯片未来几乎会全部集中在海外生产，这是个很无奈却又很现实的情况。
最后要说的是，EUV/High/Hyper三种光刻机都会使用单一的平台，所以有很多通用模块这样可以降低研发、制造、部署成本。当然价格部分ASML肯定会继续涨，High NA光刻机的单台价格已经接近4亿美元，Hyper NA光刻机必然大幅涨价，所以有多少芯片代工厂能承受这样的价格，又有多少芯片厂商愿意花大钱去制程这么先进的芯片，现在都不好说。
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编辑｜张毅
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