追光四十年,“铁三角”全景光刻助力ASML微观世界技术变革

2024-02-02每日热点

  集微网报道 2024年4月已近在咫尺,届时ASML将迎来创立四十周年——作为半导体行业的领先供应商,这家总部位于荷兰费尔德霍芬的公司,因长期为芯片制造商提供硬件、软件和服务,用以大规模生产集成电路(芯片)而闻名。

  日前,ASML宣布2023全年净销售额达到276亿欧元,毛利率为51.3%,净利润为78亿欧元;同时,ASML预计2024年的净销售额将与2023年基本持平,预计2024年第一季度的净销售额约为50亿至55亿欧元,毛利率约为48%至49%。优异的业绩表现和市场影响力再一次和业界对ASML的期待画上等号,光刻巨头是如何在微观世界里行稳致远的?

  无间合力“铁三角”,微观世界的“品控师”

  当一艘船或一架飞机离开荷兰驶向世界各地的晶圆厂时,ASML的设备或许就在其中。此后关于芯片制造的上千道工序中,ASML在核心环节推动“铁三角”(即光刻机台、计算光刻、光学和电子束量测)的紧密协作,并以全景光刻解决方案帮助芯片制造商生产更小、更强大、更智能的芯片。

  ASML光刻技术的精妙享誉业内。ASML光刻机将芯片制造所需的电路图案投射到晶圆上,而光刻扮演着定义工艺窗口的角色。笔者听到的更为具象的形容是:“在中国,每台ASML光刻机一年所曝光的晶圆片数量平均接近200万片,将其相连的长度相当于5条黄浦江,叠加起来则相当于3座东方明珠塔。”

  为避免芯片制造过程中的偏差,ASML电子束量测必须“挺身而出”,其以高分辨率大视场优势,更加精准地扫描晶圆收集数据并反馈给光刻机台,高质量完成量测和检验。

  如果说光刻机台、光学和电子束量测是实力担当,那么“铁三角”中的隐形担当则首推计算光刻软件。其通过其数学物理模型,精确仿真光刻中真实的物理化学过程,在复杂条件中探索出最佳的光刻解决方案,指导后续光刻行为。ASML工作人员曾提出一个具体案例——某客户采用ASML计算光刻产品,优化自由形式的成像光源及与之匹配的掩模版图,针对关键图形和易缺陷图形作成像增强,使得工艺窗口增大30%以上!

  数十年以来,集成电路制造工艺迅猛发展,微观世界不断迎来科技革命,推动芯片微缩、提高良率和产能已成为ASML技术变革的孜孜追求,“铁三角”全景光刻解决方案在此进程中提供着重要支撑——以“晶圆成像专家”光刻机为主要抓手;辅以计算光刻及量测两大技术,深度介入制造环节,并以“品控师”身份精密守住质量关,三者无间合力打造产业向前的牢固基石!

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