作為全球光刻機龍頭，荷蘭ASML公司近日正式對外披露了下一代極紫外（EUV）光刻機的研發(fā)戰(zhàn)略，宣布已著手研發(fā)下一代Hyper NA EUV先進光刻機，為未來十年的芯片產(chǎn)業(yè)做準備。

據(jù)ASML首席技術(shù)官Jos Benschop透露，公司與長期合作伙伴蔡司（Carl Zeiss）正聯(lián)合攻關(guān)Hyper NA EUV光刻機項目，核心目標是通過單次曝光實現(xiàn)5nm級電路圖案分辨率。

該技術(shù)若成功落地，將直接適配2035年及以后的超先進制程需求，尤其可為人工智能、高性能計算、量子芯片等領(lǐng)域提供關(guān)鍵支撐——這些領(lǐng)域?qū)w管密度與性能的要求已逼近傳統(tǒng)工藝極限。

對比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)點，ASML當前量產(chǎn)的最先進EUV光刻機（搭載NA 0.55的High NA EUV技術(shù)）雖已實現(xiàn)單次曝光8nm分辨率，但這一水平僅能滿足3nm至5nm制程的大規(guī)模量產(chǎn)需求；而早期標準NA 0.33 EUV光刻機需通過2-4次曝光才能達到同等分辨率，導(dǎo)致生產(chǎn)效率大幅降低（單次曝光耗時數(shù)秒至數(shù)十秒，多次曝光使產(chǎn)線吞吐量驟減），且因?qū)ξ徽`差、光刻膠殘留等問題顯著增加了良率風險與制造成本。

Hyper NA EUV的核心突破在于數(shù)值孔徑（NA）的跨越式提升。

作為衡量光學(xué)系統(tǒng)光線收集與聚焦能力的核心參數(shù)，NA值直接決定了光刻機的分辨率極限——NA值越大，系統(tǒng)可捕捉的光線入射角越廣，光線聚焦精度越高，最終投射的電路圖案也就越精細。

行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，NA值每提升0.1，理論上可在相同波長下將分辨率提升約30%。目前，ASML主流EUV光刻機采用NA 0.33（對應(yīng)光源波長13.5nm），2023年量產(chǎn)的High NA EUV已將NA提升至0.55，支撐起3nm制程量產(chǎn)；而Hyper NA的目標是將NA提升至0.7及以上，預(yù)計將推動分辨率較High NA EUV再提升30%-40%，從而覆蓋2nm、1.5nm甚至更先進制程節(jié)點。

然而，超高NA光學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn)：更大的數(shù)值孔徑要求物鏡直徑顯著增加（可能突破1米量級），鏡面曲率精度需達到納米級（單鏡面誤差控制在0.1nm以內(nèi)），同時需解決因光線折射導(dǎo)致的像差放大、光源能量利用率下降等難題。蔡司作為全球頂尖光學(xué)系統(tǒng)供應(yīng)商，在高精度鏡頭制造（如太空望遠鏡、半導(dǎo)體光刻鏡頭）領(lǐng)域的技術(shù)儲備，成為Hyper NA EUV研發(fā)的關(guān)鍵支點。

ASML加速推進Hyper NA EUV研發(fā)的深層動因，源于半導(dǎo)體行業(yè)對"摩爾定律延續(xù)性"的集體焦慮。

隨著制程逼近1nm物理極限，單純依靠尺寸微縮提升性能的傳統(tǒng)路徑遭遇瓶頸，"后摩爾時代"的技術(shù)路線正轉(zhuǎn)向三維堆疊、先進封裝等多元方向。但無論選擇何種路徑，先進制程的光刻環(huán)節(jié)始終是不可替代的核心瓶頸。

市場研究機構(gòu)Gartner預(yù)測，到2030年全球先進制程（7nm及以下）芯片市場規(guī)模將突破1萬億美元，其中2nm以下制程的需求占比將從當前的不足5%激增至30%以上。

要滿足這一需求，現(xiàn)有High NA EUV的分辨率上限將很快觸達天花板，Hyper NA EUV的量產(chǎn)時間表已成為臺積電、三星、英特爾等晶圓巨頭及應(yīng)用材料、東京電子等設(shè)備廠商的戰(zhàn)略關(guān)注焦點。