2025/01/03
制造尖端芯片不可或缺的EUV（极紫外）光刻设备即将登陆日本。日本Rapidus（位于东京千代田区）将于2024年内在千岁工厂(北海道千岁市)引进，这将是日本国内首次引进。将由世界上唯一制造EUV光刻设备的荷兰阿斯麦(ASML)提供。
以Rapidus为开端，日本的半导体工厂将陆续引进EUV光刻设备。美国美光科技将于2025年在广岛工厂(位于广岛县东广岛市)引进，自2026年开始用于DRAM的量产。据推测，台积电(TSMC)将在力争于2027年投产的熊本第2工厂(熊本县菊阳町)引进。日本产业技术综合研究所将与美国的英特尔（Intel）合作，建立使用EUV光刻设备的研发基地。
EUV光刻设备由荷兰阿斯麦垄断市场(照片：阿斯麦)
对于阿斯麦成功开发EUV光刻设备、而竞争对手尼康和佳能却遭遇失败的原因，有各种分析。日本的两家企业在被称为前哨战的ArF（氟化氩)光刻设备领域被阿斯麦甩在后面，在2010年初失去了继续开发EUV光刻设备的能力。在此之前，尼康和佳能曾探索过联合开发EUV光刻设备，但最终未能如愿。
“他的领导力非常突出”，熟悉三家企业开发竞争的人士之一指出的是阿斯麦前总裁兼首席技术官(CTO) 马丁·范登布林克(Martin van den Brink)的能力。
马丁·范登布林克从1984年阿斯麦创业之初就在，2013年就任总裁兼首席技术官(CTO)。与前首席执行官(CEO) 温彼得 (Peter Wennink)一起成功实现了EUV光刻设备的实用化，并于2024年4月联袂卸任。他是将阿斯麦推至半导体设备行业世界第一、总市值欧洲第二的功臣。
EUV 光刻设备由台积电于2019年在业内首次在量产中引进，韩国三星电子、韩国SK海力士和美国英特尔紧随其后。所有这些需求都被阿斯麦垄断。2023年的出货量达到53台，当前机型的价格为200亿～300亿日元，下一代机型的价格被认为超过500亿日元。
持续提高光源输出功率
相关人士所指出的范登布林克的领导能力是指一举提高影响设备生产率(处理能力)的光源输出功率的领导能力。直到2010年初，EUV光源的输出功率一直停滞在10～20W。达不到在半导体工厂使用的水平。当时，日本国内光刻设备制造企业的一位高层向记者表示，“今后或许不会出现EUV光刻设备被用于芯片量产的事情”。
但是，目前光源输出功率已经达到600W的水平。可见在过去约10年里提高了近30倍。
转折点是2013年阿斯麦收购光刻设备光源企业美国赛默（Cymer）。在此之前的一年，阿斯麦还成功从作为EUV光刻设备潜在客户的英特尔、台积电和三星获得大笔投资。
“为什么在提高光源的输出功率方面进展迟缓?”在将赛默纳入旗下后不久，范登布林克如此督促研发团队。他熟悉光刻设备的系统，但不是光源专家。不过，力争开发的设备不会改变。包括德国卡尔·蔡司(Carl Zeiss)涉足的镜头等在内，拉动了关键技术的集成。
在比利时imec的活动上发表演讲的马丁·范登布林克（摄影：日经XTECH）
2024年5月从阿斯麦卸任后，范登布林克在比利时研究机构imec主办的活动上发表了演讲。像送给业界的临别纪念品一样，阐述的是EUV光刻设备的未来前景。
影响分辨率的开口数(NA)将从现有机型的0.33提高到2023年底向英特尔供应第一台的下一代机型的0.55，到2030年代将提高到0.75。NA0.55的设备有望在2027年用于量产、0.75的设备将从2035年前后用于量产。在处理能力方面，到2030～2035年每小时可生产400～500片晶圆。
看起来日本企业似乎被排除在外，但日本企业在周边技术方面贡献巨大。在光掩模领域，TOPPAN控股和大日本印刷垄断市场，在成为基板的光掩膜坯料领域，AGC和豪雅垄断市场，而在光掩模和光掩膜坯料的测试设备领域，Lasertec垄断市场。
2024年7月，日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)宣布，开发出了能将EUV光刻设备的耗电量降至十分之一的技术，国内外媒体对此进行了大篇幅报道。日本九州大学当月表示，将成立拥有EUV照射技术的新企业“EUV Photon”(福冈市)，支援光刻胶等材料的开发。
有传言称，因中美对立而无法进口EUV光刻设备的中国正在自主进行开发。日本也在研究基于加速器的超高功率光源等，日本企业对未来的EUV光刻技术做出贡献空间很大。
大下淳一 日经XTECH
资料来源：日经XTECH
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Original article: http://cn.nikkei.com/columnviewpoint/column/57484-2024-12-10-11-18-22.html?print=1
