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进博前瞻|ASML展示新款i-line光刻机,中国区总裁沈波:3D集成是芯片行业未来趋势之一

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10月31日,光刻机龙头厂商ASML(阿斯麦)于中国区总部上海张江办公室举办进博会展前媒体交流会。

今年是ASML第七次参加进博会,其将以“积纳米之微,成大千世界”为主题,亮相国家会展中心技术装备展区集成电路专区。此次进博会,ASML将以数字化方式展示全景光刻解决方案下的多款产品和重点业务,包括TWINSCAN NXT:870B(以下简称“NXT:870B”)和TWINSCAN XT:260(以下简称“XT:260”)这两套光刻系统。

ASML全球执行副总裁、中国区总裁沈波表示,公司参加进博会并不是为了商业化目的。他认为,进博会开放合作的主旨精神也是ASML一直在行业中倡导的。ASML希望呼应进博会的开放合作精神,向同行学习、交流,分享一些ASML关于行业的看法和想法,以及展示技术上的新发展。

2025年进博会ASML展台效果图 图片来源:企业供图

AI发展需要芯片超越摩尔定律

沈波表示,过去大家常说“芯片是现代工业的粮食”,如今已演进成为“AI芯片是社会、工业、生活中非常基础的‘食物’”。根据麦肯锡预测,到2030年,AI(人工智能)将为全球GDP贡献13万亿美元左右的价值,也就是说未来还有四五年的时间,往后的发展规模会越来越大。

AI给半导体带来的需求,不仅是GPU(图形处理器)、HBM(高带宽内存)等高端芯片,而是全方位的。沈波表示,当用到GPU和CPU做超级计算的时候,前面大量的数据是由很多传感器或主流的模拟芯片来收集的,还有大量用到成熟制程的逻辑芯片,包括各种传感器等等,这些全都需要半导体芯片,且不只是3纳米、5纳米的半导体芯片,大量主流的芯片几乎都需要。

此外,沈波认为,AI真正对半导体设备需求带来影响的是应用端。他表示,等终端应用扩展到消费端、到工业领域的大规模应用,那个时候AI才会真正带来半导体产业的全面发展。

他还表示,就半导体行业发展的摩尔定律和现在AI时代对算力的要求而言,芯片本身性能需要提升。为了缩小算力需求和芯片发展的剪刀差,一方面需要提升芯片性能,另一方面也需要芯片架构的发展,比如3D集成。

沈波补充表示,3D集成以及利用芯片之间相互键合的技术等各类组合技术,将成为未来整个芯片行业的大趋势。

3D集成时代,ASML能做什么?

在AI时代的芯片发展过程中,先进封装将成为后摩尔定律时代的关键技术。ASML此次进博会上展示的XT:260光刻机可支持从先进封装到主流市场的广泛应用。

ASML认为,通过2D微缩持续缩小晶体管尺寸、提升晶体管密度与能效,以及借助3D集成进行堆叠和封装来突破平面极限,是芯片行业在技术领域寻求创新突破的两大核心路线。ASML的光刻系统持续推动2D微缩,同时赋能先进封装与3D集成。

在先进封装领域,ASML的XT:260机型是基于其独有的双工作台技术,采用业界公认的XT4平台,具有大视场曝光的i-line(汞线)光刻系统。该产品能够有效提升性能并降低单片晶圆成本。

相比EUV(极紫外光刻机)和其他款DUV(深紫外光刻机),XT:260并没有使用更先进的光源而是采用i-line,其特点在于大视场曝光,而这恰恰针对先进封装领域的需求。

沈波指出,先进封装涉及多芯片的拼接,如果成像面积太小,拼接过程中会留下很多缝隙(Stitching)。他形象地比喻道,这就像制衣时如果使用许多小布料,就需要频繁缝合;而当视场变大后,就像使用整块布料,无需过多拼接。过多拼接不仅降低生产效率,还会影响良率,因为拼接过程难免出现误差。光刻系统的视场增大以后,先进封装的效率和良率将显著提升。

此外,ASML的全景光刻解决方案还为3D集成的核心键合工艺提供坚实支持,帮助减少晶圆形变所导致的对准误差、保障芯片精准堆叠,并实现更短、更快的互联,以满足客户在新兴应用领域日益增长的需求。

另外,此次展示的NXT:870B系统,在升级的光学器件和最新一代磁悬浮平台的支持下,可实现每小时晶圆产量(wph)400片以上,并为键合后的套刻和阶梯式工艺提供强大的校正能力。

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