ASML现在已经回击了SemiAnalysis分析师的批评，他们认为，至少对于一些芯片制造商来说，使用该公司的下一代High-NA芯片制造工具在财务上意义不大。然而，在最近接受 Bits and Chips 采访时，该公司的首席财务官表示，High-NA 正在走上正轨且健康，该分析公司低估了它的好处。在该公司最近的财报电话会议上，ASML的首席执行官也回答了有关该报告的问题，称这项新技术“在逻辑和内存方面显然是最具成本效益的解决方案”。
ASML的Twinscan EXE High-NA EUV光刻工具对于生产小于2nm的下一代工艺技术至关重要。但它们也比现有的Twinscan NXE Low-NA极紫外（EUV）光刻工具贵得多，有人说它们的成本在3亿到4亿美元之间。它们还有其他特点，例如十字线尺寸减半和尺寸大，这也是一些分析师认为这些工具不适用于所有生产线的经济原因。
正如人们所预料的那样，ASML不同意这一评估，该公司的首席财务官告诉Bits and Chips，订单符合公司的预期，而SemiAnalysis低估了通过避免昂贵的双重和四重模式来降低流程复杂性的价值。他还表示，人们可以简单地与英特尔谈谈双重图案带来的复杂性，指的是英特尔在10nm方面的失败，至少部分是由于缺乏EUV技术，以了解这些困难。事实上，英特尔是当今 High-NA 的主要客户，最近收到了第一台 High-NA 机器的第一批零件。让我们仔细看看这些问题。
制造更简单
使用低数值孔径工具进行双数码和四码制图的总体成本，以及与使用高数值孔径工具进行单数码制图的比较，似乎是ASML和分析师之间争论的主要焦点之一。
到现在为止，热心的读者可能会问，如果低数值孔径EUV工具可以通过使用双图案和/或图案成型工具实现与前者相同的关键尺寸，为什么高数值孔径EUV会如此麻烦？事实上，英特尔正在将应用材料公司的 Centura Sculpta 图案整形工具插入其英特尔 20A 流程中，以避免在某些情况下出现昂贵的 EUV 双重图案。同时，英特尔 18A 确实依赖于 Centura Sculpta 图案整形和 Twinscan NXE 双图案。
但EUV双重图案可能并没有那么糟糕。苹果公司将台积电的N3B工艺技术用于其大众市场产品，其中包括数亿台iPhone 15 Pro和基于M3的Mac。
（图片来源：ASML）
ASML认为，实施双重图案化会带来某些缺点：EUV双重图案化会导致生产时间更长，缺陷发生的可能性更大，并可能影响所生产芯片的性能差异。然而，由于 EXE：5000 的关键尺寸 （CD） 为 8nm，芯片制造商可以简化其制造流程。
晶圆代工厂当然了解使用高数值孔径EUV扫描仪的利弊，因此他们已经开始了研发工作。
“我们的客户将在 2024-2025 年开始研发，并在 2025-2026 年进入大批量生产，”ASML 的一份声明中写道。
ASML最近分享了有关其新型High-NA机器的更多细节;以下是这些工具工作原理的概要。
新工具即将到来（并且需要）
ASML的下一代Twinscan EXE具有0.55数值孔径（NA）镜头，因此它将达到8nm（临界尺寸）的分辨率，这标志着目前提供13nm分辨率的EUV工具有了实质性的进步。这意味着它可以打印出比单次曝光的低数值孔径工具小 1.7 倍的晶体管，从而实现 2.9 倍的晶体管密度。
低数值孔径光刻系统可以达到类似的分辨率，尽管需要两次曝光，但需要昂贵的双图案化工艺。实现 8nm 的关键尺寸对于使用 sub-3nm 工艺技术生产芯片至关重要，该行业计划在 2025 年至 2026 年之间采用该技术。
高数值孔径EUV的实施有望使晶圆厂能够避免对EUV双重图案化的需求，简化流程，可能提高产量并降低成本。但它也带来了很多挑战。
减半曝光场
同时，ASML的Twinscan EXE光刻工具配备了0.55 NA镜头，与现有机器完全不同。主要和明显的区别确实是新的和更大的镜头。但是，更大的镜头需要更大的反射镜，这就是为什么Twinscan EXE工具也具有变形光学设计的原因。
（图片来源：ASML）
这种方法解决了较大的反射镜导致光线以更陡峭的角度照射到光罩上的问题，从而降低了反射率并阻碍了图案转移到晶圆上的问题。
变形光学器件不是均匀地缩小图案，而是以不同的方式放大图案：一个方向放大 4 倍，另一个方向放大 8 倍。这降低了光在十字线上的入射角，解决了反射率问题。此外，这种方法允许芯片制造商继续使用标准尺寸的光罩，从而最大限度地减少对半导体行业的影响。这种方法存在一个问题：它将成像场的大小减半（从33mm x 26mm到16.5mm x 26mm），通常称为High-NA使十字线尺寸减半。
成像场尺寸减半促使芯片制造商修改其芯片设计和生产策略。随着高端 GPU 和 AI 加速器越来越挑战十字线/成像场尺寸的限制，这一变化尤为重要。
更快的阶段
由于其变形光学元件和曝光场的尺寸只有 Twinscan NXE 系统的一半，因此 Twinscan EXE 工具需要对每个晶圆执行两倍的曝光次数，这会使现有机器的生产率减半。为了保持（并最终提高）生产率，ASML显著提高了晶圆和掩模阶段的速度。EXE的晶圆级加速速度为8g，是NXE的两倍，而其掩模版级的加速速度是NXE的四倍，为32g。
（图片来源：ASML）
这一增强功能使Twinscan EXE：5000（可以说，主要是一个测试系统）每小时能够以20 mJ/cm²的剂量打印超过185个晶圆，超过了Twinscan NXE： 3600C在相同剂量下打印170个晶圆的产量。
ASML计划到2025年使用Twinscan EXE：5200工具将产量提高到每小时220片晶圆，以确保High-NA技术在芯片制造中的经济可行性。同时，新节点（即较低分辨率/临界尺寸）需要更高的剂量，因此Twinscan NXE： 3600D将剂量增加到30 mJ/cm²，尽管每小时需要160片晶圆。出于某种原因，ASML没有提到其EXE系统在30 mJ / cm²剂量下的性能。
更大的晶圆厂
ASML的高数值孔径EUV Twinscan EXE光刻工具在物理上比低数值孔径EUV Twinscan NXE光刻机大。现有的和广泛部署的ASML的Twinscan NXE将光源放在它们下面，这需要非常具体的晶圆厂建筑配置，这使得维修这些工具变得更加棘手。相比之下，High-NA Twinscan EXE 机器水平放置光源，简化了晶圆厂的建造和维修，但需要更大的洁净室空间。另一方面，这使得升级现有晶圆厂变得更加棘手。
（图片来源：英特尔）
同时，台积电已经拥有多个专门为Low-NA EUV Twinscan NXE光刻机建造的晶圆厂。将这些晶圆厂升级到High-NA Twinscan EXE工具是一项复杂的任务。
考虑到工具本身的成本、掩模版尺寸减半、将这些工具安装到现有晶圆厂外壳中的复杂性、现有 Low-NA 工具的非常好的性能，以及许多其他无法在一个故事框架内考虑的具体因素，我们可以理解为什么华兴资本的分析师认为台积电暂时还没有准备好采用高数值孔径 EUV 工具。
总结
高数值孔径扫描仪具有更高的分辨率、更大的尺寸和一半的曝光场，因此需要开发新的光刻胶、计量、薄膜材料、掩模、检测工具，甚至可能制造新的晶圆厂外壳。从本质上讲，向High-NA工具的过渡将需要对新工具和支持基础设施进行大量投资，因此采用起来并不容易。
然而，High-NA EUV是未来，在我们看到有多少芯片制造商将这些工具投入生产以及何时投入生产之前，它是否在经济上可行于大规模部署的问题不会得到明确的答案。
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