ASML首席技术官认为当前光刻技术或走到尽头

近年来，ASML站到了世界半导体技术的中心位置。去年ASML两次提高了生产目标，希望到2025年，其年出货量能达到约600台DUV（深紫外光）光刻机以及90台EUV（极紫外光）光刻机。由于持续的芯片短缺，交付问题每天都在发生，而且ASML还遇到了柏林工厂火灾这样的意外。

日前，ASML的首席技术官Martin van den Brink接受了Bits & Chips的采访。

据Martin van den Brink介绍，开发High-NA EUV技术的最大挑战是为EUV光学器件构建计量工具，配备的反射镜尺寸为此前产品的两倍，同时需要将其平整度控制在20皮米内。这种需要在一个“可以容纳半个公司”的真空容器中进行验证，其位于蔡司公司，这是ASML推进High-NA EUV技术的关键光学合作伙伴，是后来加入的。

目前ASML有序地执行其路线图，且进展顺利，在EUV之后是High-NA EUV技术，ASML正在为客户交付首台High-NA EUV光刻机做准备，大概会在明年某个时间点完成。虽然供应链问题仍可能打乱ASML的时间表，不过应该问题不大。High-NA EUV光刻机会比现有的EUV光刻机更为耗电，从1.5兆瓦增加到2兆瓦。主要原因是因为光源，High-NA使用了相同的光源需要额外0.5兆瓦，ASML还使用水冷铜线为其供电。

外界还想知道，High-NA EUV技术之后的继任者。ASML技术副总裁Jos Benschop在去年SPIE高级光刻会议上透露了可能的替代方案，即降低波长。不过这种方案需要解决一些问题，因为EUV反射镜反射光的效率很大程度上取决于入射角，而波长的降低会改变角度范围，使得透镜必须变得太大而无法补偿，这种现象也会随着数值孔径的增加而出现。

Martin van den Brink证实，ASML正在对此进行研究，不过个人而言，怀疑Hyper-NA将是最后一个NA，而且不一定能真正投入生产，这意味经过数十年的光刻技术创新，我们可能会走到当前半导体光刻技术之路的尽头。ASML进行Hyper-NA研究计划的主要目标是提出智能解决方案，使技术在成本和可制造性方面保持可控。

High-NA EUV系统将提供0.55数值孔径，与此前配备0.33数值孔径透镜的EUV系统相比，精度会有所提高，可以实现更高分辨率的图案化，以实现更小的晶体管特征。到了hyper-NA系统，会高于0.7，甚至达到0.75，理论上是可以做到的。

Martin van den Brink不希望制造更为庞大的“怪物”，预计hyper-NA可能是接下来半导体光刻技术发展会出现问题的地方，其制造和使用成本都会高得惊人。如果采用Hyper-NA技术的制造成本增长速度和目前High-NA EUV技术一样，那么经济层面几乎是不可行的。就目前而言，Martin van den Brink希望可以克服的是成本问题。

由于可能存在无法克服的成本限制，晶体管缩小速度正在放缓。多亏了系统集成的发展，继续开发新一代芯片仍然是值得的，这是个好消息。在这点上，问题变得非常现实：哪些芯片结构太小，无法经济地制造?