從相關報告看來，Hyper-NA EUV 和高生產力工具是ASML 未來十年的主要目標。 ASML 榮譽首席技術長Martin van den Brink 分享了通用EUV 平台的“願景”，其中可能包括0.75 NA 的“Hyper NA”工具。此外，該光刻公司的目標是將DUV 和EUV 設備的生產率從每小時約200-300 片晶圓提高到每小時400-500 片晶圓。 「這是我們應對成本增加的主要武器，」Van den Brink 在安特衛普舉行的Imec 技術論壇(ITF) 上說道，解決了先前發言者所表達的擔憂。

通用EUV 平台與hyper-NA 工具的開發緊密相關，因為標準化以及將hyper-NA 創新引入前幾代EUV 的能力有助於收回開發hyper-NA 工具所需的投資。 「我們提出了一個長期路線圖，假設十年後，我們將擁有一個低數值孔徑、高數值孔徑和超數值孔徑EUV 系統的單一平台，」van den Brink 說。

這位最近辭去首席技術長一職但仍受聘於ASML 擔任顧問的行業傳奇人物解釋說，更高解析度工具的出現將減少對雙重圖案化的需求，從而減少工藝步驟​​的數量和每片晶圓所需的能量。 “超數值孔徑讓我們遠離雙重圖案化危險的複雜性。”

Van den Brink 的這句話觸及了人們對hyper-NA 的前身high-NA 的緊迫性提出的問題。根據市場研究公司Semianalysis 的說法，高NA 無法在成本上與低NA 雙圖案競爭。 ASML 先前曾反駁這項分析，指出透過避免雙重圖案化可降低製程複雜性的價值。此外，該行業對高數值孔徑工具的需求是“健康的”，該公司表示。一旦hyper NA 獲得批准，任何對高NA 的疑慮可能很快就會消失。

Hyper NA光刻機，ASML的下一個目標

ASML首席技術長Martin van den Brink在ASML 2023年年度報告中寫道：「NA高於0.7的Hyper-NA無疑是一個機會，從2030年左右開始，這種機會將變得更加明顯。」「它可能與Logic最相關，並且需要比「高NA EUV」雙圖案化更實惠，但它也可能是DRAM的一個機會。改善成本和交貨時間。

ASML目前的EUV工具包括low NA模型，其具有0.33 NA光學元件，可實現13.5 nm的臨界尺寸（CD）。這足以透過單次曝光圖案產生26 nm的最小金屬間距和25-30 nm尖端到尖端的近似互連空間間距。這些尺寸足以滿足4nm/5nm級生產節點的需求。儘管如此，業界仍需要3nm的21-24nm間距，這就是為什麼台積電的N3B製程技術被設計為使用Low-NA EUV雙圖案列印來列印盡可能最小的間距。這種方法被認為非常昂貴。

具有0.55 NA光學元件的下一代High NA EUV系統將實現8nm的CD，這足以列印約16nm的最小金屬節距，這對於超過3nm的節點非常有用，並且預計即使對於1nm，至少根據Imec的設想是這樣。

但金屬間距將變得更小，超過1nm，因此該行業將需要比ASML 的High-NA 設備更複雜的工具。這使我們能夠開發出具有更高數值孔徑投影光學元件的Hyper-NA 工具。 ASML 技術長Martin van den Brink 在接受採訪時證實，正在研究Hyper-NA 技術的可行性。不過，尚未做出最終決定。

增加投影光學元件的數值孔徑是一個成本高昂的過程，涉及對光刻工具的設計進行重大改變。特別是，這包括機器的物理尺寸、開發許多新組件的需要以及成本增加的影響。 ASML 最近透露，根據配置，低數值孔徑EUV Twinscan NXE 機器的售價為1.83 億美元或更高，而高數值孔徑EUV Twinscan EXE 工具的售價將根據配置為3.8 億美元或更高。 Hyper-NA 的成本會更高，因此ASML 必須回答兩個問題：它是否可以在技術上實現以及對於領先的邏輯晶片製造商來說是否在經濟上可行。只剩下三個領先的晶片製造商：英特爾、三星代工和台積電。日本的Rapidus 尚未發展成為可行的競爭對手。因此，雖然需要Hyper-NA EUV 光刻技術，但它必須價格合理。

「Hyper-NA 的引入將取決於我們能夠降低成本的程度，」Martin van den Brink 去年告訴Tweakers.net 。 「我曾多次環遊世界，並與客戶討論了Hyper-NA 的必要性和可取性。最近幾個月，我獲得了信心和洞察力，客戶希望進一步降低分辨率，因此可能「使用Hyper- NA 大規模生產邏輯和記憶體晶片的技術已經存在。這將是下一個十年左右的變化。但這取決於成本。 」

ASML 發言人告訴Bits&Chips，正在研究hyper-NA 技術的技術和經濟可行性，但尚未做出是否繼續實施的決定。他拒絕評論何時做出該決定。考慮到Van den Brink 提到的2030 年時間框架以及開發新一代EUV 掃描儀所需的多年準備工作，期望早日做出承諾並不是沒有道理的。高數值孔徑技術於2015 年獲得批准，遠早於低數值孔徑EUV 被引入大量生產。

到2030 年，晶片製造商可能需要高數值孔徑的雙圖案化，至少對於選定數量的層而言。同時，根據Imec去年提出的路線圖，尺寸縮放預計將持續到至少2036 年。這凸顯了只要能夠滿足成本目標，新一代EUV 掃描器的潛在機會。

早在2022 年，Van den Brink 就對超NA 的經濟可行性表示懷疑。他對Bits&Chips表示：「如果超數值孔徑的成本成長速度與高數值孔徑的成本一樣快，那麼這在經濟上幾乎是不可行的。」他補充說，他的公司正在探索解決方案，以保持技術在成本方面的可控性。和可製造性。在2022 年ASML 投資者日上，Van den Brink 對他的工程師將成功表示樂觀。 “我始終相信技術，所以我相信我們會實現這一目標。”

2023 年4 月，Van den Brink 對Hyper NA 商業案例的信心更加增強。 「我曾多次前往世界各地與客戶討論超NA 的需求和願望。最近幾個月，我獲得了信心和洞察力，客戶希望進一步降低分辨率，以便使用hyper-NA 大規模生產邏輯和記憶體晶片的機會已經存在。

取代應材，躍升全球最大晶片設備供應商

近年來，對晶圓廠設備的需求一直在激增，這就是為什麼晶圓廠設備製造商的收入也屢創新高的原因。事實證明，根據分析師Dan Nystedt的觀察，去年ASML 成為全球最大的晶圓廠工具製造商，取代了幾十年來一直處於領先地位的應用材料公司(Applied Materials) 。雖然這算不上競爭，而且ASML 取得第一的原因有很多，但這是一個了不起的轉折。

Nystedt 表示，2023 年ASML 的收入為298.3 億美元，而應用材料公司的收入為265.2 億美元。這裡有幾件事要記住。首先，ASML的財政年度遵循日曆年，而應用材料公司的2023財政年度截至2023年10月29日。這就是分析師使用該公司2024財年第一季業績（截至2024年1月28日）進行計算的原因。

雖然這並不完全是同類比較，因為ASML 贏得了數十億美元，但這是一個反映趨勢的合理比較。

ASML 成功從應用材料公司手中奪走晶圓廠工具製造桂冠的原因有很多。

首先，該公司確認了53 個低數值孔徑EUV Twinscan NXE 工具的收入（2022 年為40 個），每個工具的成本約為1.83 億美元。此外，該公司還確認了125 台深紫外光刻工具的收入（高於一年前的81 台）。

其次，ASML 可以在2023 年的大部分時間裡向中國客戶銷售先進的工具，因為對中國半導體產業的製裁僅在9 月開始生效，而且僅針對一種工具。相較之下，應用材料公司向中國客戶銷售的工具在一定程度上受到了美國2023 年10 月推出的出口規則的影響。

雖然情勢的逆轉非常出色，但這實際上並不是一場競爭，因為應用材料公司並沒有生產光刻設備。相較之下，ASML 不製造用於外延、離子注入、沉積和選擇性材料去除的工具。

同時，如今幾乎沒有一家晶圓廠可以在沒有應用材料公司、ASML、KLA 和東京電子公司的設備的情況下運行，因此這些公司寧願相互補充。此外，銷售的ASML 工具越多，需要的應用材料公司的設備就越多，因此兩家公司都將在未來幾年蓬勃發展。