晶片工藝製程越高,也就代表著晶片的性能越強,而目前半導體市場最先進的工藝是5nm,並且由此工藝的晶片已經實現量產。
不過由於技術的限制,事實上能夠量產5nm工藝晶片的晶圓代工廠商並不多,而臺積電便是其中之一。
作為晶片代工市場上的龍頭企業,臺積電能夠量產5nm工藝製程的晶片,很大一部分原因是荷蘭光刻機巨頭ASML攻克了5nm的光刻機。
而在前不久,臺積電宣布2nm工藝製程獲得重大突破,作為全球光刻機巨頭,荷蘭ASML在研發上自然也不會落後。近日公司就傳來好消息,全球最先進的1nm EUV光刻機已經完成設計。
11月30日,日本ITF於11月18日在日本東京舉行了發布會。IMEC公司執行長兼總裁Luc Van den hove進行了主題演講,他強調通過與ASML公司緊密合作,將下一代高解析度EUV光刻機技術——高NA EUV光刻技術商業化。
不僅如此,IMEC公司總裁還公布了3nm及以下製程的在微縮層面技術細節。具體來說,ASML對於3nm、2nm、1.5nm、1nm甚至Sub 1nm都做了清晰的路線規劃,且1nm時代的光刻機體積將增大不少。
根據專業人士所說,1nm光刻機需要更強的物理極性,2nm之後需要更高解析度的曝光設備。
而根據臺積電二和三星電子介紹,當前使用的7nm、5nm部分工藝已經推出NA=0.33的EUV曝光設備,ASML已經完成了0.55NA曝光設備的基本設計,預計將在2022年實現商業化,2024年到2025年大規模生產。
但要明白的是,想要生產出3nm製程工藝一下的光刻機,難度非常高。根據美半導體巨頭英特爾的透露,3nm乃至1nm製程工藝至少有八大難題,即納米線電晶體、密集內存、極紫外光刻、神經元計算等難題。
ASML在1nm方面突破,指的是完成了1nm光刻機的設計突破,所以,ASML想要完整製造出1nm光刻機需要解決多個難題。
但即便如此,日本、韓國光刻機巨頭也很難追趕得上ASML,因為即便是日韓企業中技術領先的日本尼康,光刻機設備只能達到了14nm,與ASML還是有很大的差距。
總而言之,隨著ASML在1nm光刻機方面的設計完成,在光刻機市場的地位將無人能夠撼動。至於首批客戶,不出意外的話,將會是三星和臺積電,但想要拿到ASML的設備至少需要等到2023年。
而1nm製程的晶片究竟會將功耗的縮減到什麼程度,又帶來多大幅度的性能提升?令人期待。
文/球 審/JING