目前荷兰ASML量产的EUV光刻机只是第一代产品,已经可以实现5nm工艺芯片和未来3nm工艺芯片的生产。今年从华为麒麟1020和苹果A14芯片(上一代7nm euv只部分使用了euv光刻机)就能看出EUV光刻机的真正实力。然而,如果半导体技术需要继续进步,目前ASML的第一代EUV光刻机可能是不够的。
事实上,早在多年前,当第一代EUV光刻机研制成功时,ASML就开始研制第二代EUV光刻机。与第一代光刻机相比,第二代EUV光刻机在镜头上进行了升级,即采用了高NA高数值孔径镜头,可以大幅提高光刻机的微型分辨率和精度,从而满足未来更高密度2nm甚至1nm芯片的量产需求。可以说EUV光刻机前景光明,芯片工艺和密度大幅提升。
除了光刻机技术,如果到了1nm时代,芯片制造过程中的材料也可能会更新。很多人说1nm是现有半导体硅基材料的极限,未来可能会用到基于石墨烯开发的碳基芯片。虽然现在成本还是很高,但是碳基芯片的性能和效率明显高于现在的硅基芯片。
但考虑到RD和光刻机生产难度越来越大,第二代EUV光刻机可能要到2024年才能小批量生产,全面量产估计在2025年。届时相信会达到2nm和1nm的工艺节点。与目前的7nm芯片相比,新技术必然会带来更小的芯片面积和能耗,以及更强的性能。TSMC、三星等芯片代工厂肯定会陆续采购ASML第二代EUV光刻机,从而完成。