High NA EUV如何重塑芯片制造未来 | VIP洞察周报

在半导体技术步入“后摩尔时代”时代，行业正面临晶体管成本缩放放缓、工艺演进挑战加剧的严峻现实。爱集微VIP频道已上线的来自IBM的研究报告《加速未来计算进程——技术拐点将至的成本影响与应对》，揭示了破局之路。

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报告核心洞察

当前高性能计算行业面临多重挑战，晶体管单位成本不再随技术迭代下降，小规模生产入门成本攀升，SRAM 缩放停滞，先进 EUV 技术下曝光场尺寸缩减，成本压力凸显。

本报告认为，通过晶体管架构革新、High NA EUV光刻技术的应用，并结合光源、材料与工艺的协同优化及全球产业生态合作，是应对技术拐点、在控制成本的同时加速未来计算发展的关键路径。

半导体技术演进路线：从FinFET到NanoSheet（环栅晶体管，GAA），再到NanoStack（垂直堆叠GAA）的晶体管架构演进路径。这一演进旨在通过原子级沟道控制、材料创新（沟道与互连）及三维堆叠，持续推进逻辑晶体管密度的提升，以满足未来计算需求。

High NA EUV光刻的关键作用：High NA EUV光刻技术是延续摩尔定律、突破当前瓶颈的核心。其价值主要体现在：实现更小尺寸，支持21纳米及更小间距的铜互连线结构单次曝光制造，无需复杂的多重曝光，简化了工艺；显著提升良率与降低成本，早期实验数据显示，相较于低NA EUV，High NA EUV在21纳米互连工艺上可实现约3倍的复合良率提升。基于成本模型分析，该技术能为后端工艺模块带来显著的性能、周期时间和成本优化机会，例如将某些工艺模块成本降低近一半；驱动设计微缩，其各向异性成像特性有利于支持单元高度微缩和轨距缩放，为纳米片等先进器件架构的持续演进提供关键支撑。

成本优化与未来创新路径：为化解高分辨率光刻所需高剂量带来的成本与产能矛盾，报告提出通过 “无限光子”与偏振光控制等创新技术，可在不牺牲产能的前提下，大幅降低使用高性能抗蚀剂的成本惩罚，并突破High NA的实用分辨率极限，避免走向更昂贵的多重曝光。报告将光刻路线图的创新分为三个阶段：当前改善EUV拥有成本与周期；下一步通过光源与偏振改进扩展High NA EUV的效用；未来探索更短波长的可行性以应对长远需求。

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