芯片走到2nm,很多人心里都冒出一个问号:摩尔定律是不是快到头了?
这个担心不是没道理。摩尔定律说白了,就是靠晶体管不断物理微缩,让芯片越来越小、越来越强。
但物理微缩不是没有极限,原子本身也有大小,不可能无限缩下去。一旦这条路走不动,现有的光刻生态就可能面临大洗牌。
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因为现在的芯片制造,基本都建立在光刻工艺上。光刻工艺干的事,就是不断提升分辨率,把晶体管越做越小。
如果这条路断了,整个光刻体系都会受到冲击。所以在这件事上,ASML可能是最不想看到摩尔定律失效的企业之一。它比谁都希望这条路还能继续往前走。
过去10多年,ASML已经推出两代EUV光刻机:从Low NA EUV到High NA EUV。最直接的变化,就是NA从0.33提升到了0.55。NA就是数值孔径。这个值越大,进入透镜的光线越多,功率也越大,分辨率就越高。
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但提升NA非常难。Low NA EUV一套大概1亿多美元,到了High NA EUV,NA只提升了0.22,价格却变成4亿美元一套。贵得不是一点半点。可就算有了High NA EUV,按照ASML的预计,大约也只能制造出0.7nm等效芯片。到了0.7nm之后,可能又不行了。那摩尔定律是不是又要“死”一次?
ASML当然不希望这事发生。最近又曝光了新一代EUV光刻机,叫Hyper NA EUV。它还是采用13.5nm的紫外线光源,总体结构和High NA EUV差不太多,很多元件还能通用。最大的区别,就是把NA提高到了0.75,所以才叫Hyper NA。
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按照说法,Hyper NA可以实现约5纳米的光学半间距分辨率,为未来更先进的逻辑芯片和存储芯片制造提供支持。
这里要注意,这个5nm是指半间距,和平时说的5nm芯片不是一回事。它的意义在于,可能不用多重曝光,就能直接光刻1nm以下的芯片。多重曝光少了,工艺步骤和成本压力就有机会降下来。
不过,这一代Hyper NA EUV预计要到2036年才能推出,还有10年之久。为什么要提前10年就公布?原因也不难理解。ASML要告诉大家:摩尔定律没有死,我的EUV光刻机之路还没断,大家放心吧。
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当然,也有人预计,就算这种光刻机真的造出来,价格可能会高达6亿到8亿美元,一般企业根本买不起。但这都是10年后的事情。至少现在,ASML给了那些依赖光刻机、信奉摩尔定律的芯片厂商一个希望。
所以,摩尔定律到底死没死,短期很难一句话说清。ASML拿出的不是一台现成机器,而是一张时间表。它告诉整个行业:别急着散场,下一台光刻机还在路上。只是这个希望,不便宜,也要等很久。
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