不久前,,高通宣布未來(lái)集成5G基帶的驍龍芯片將基于三星的7nm制造,,具體來(lái)說(shuō)是7nm LPP,使用EUV(極紫外)技術(shù),。
緊接著,,三星就在華誠(chéng)破土動(dòng)工了一座新的7nm EUV工藝制造工廠,,2020年之前要投產(chǎn)。
看似風(fēng)風(fēng)火火,,但其實(shí)7nm EUV依然面臨著不少技術(shù)難題,。
據(jù)EETimes披露,在最近的芯片制造商會(huì)議上,,有廠商就做了犀利地說(shuō)明,。
比如,GlobalFoundries研究副總裁George Gomba就表示,,唯一有能力做250瓦EUV光刻機(jī)的ASML(阿斯麥)提供的現(xiàn)款產(chǎn)品NXE-3400仍不能滿足標(biāo)準(zhǔn),,他們建議供應(yīng)商好好檢查EUV光罩系統(tǒng),以及改進(jìn)光刻膠,。
這里對(duì)光刻做一下簡(jiǎn)單科普,。
光刻就是將構(gòu)成芯片的圖案蝕刻到硅晶圓上過(guò)程。晶圓上涂有稱為光刻膠的光敏材料,,然后將該晶圓暴露在通過(guò)掩模照射的明亮光線下,。掩模掩蓋的區(qū)域?qū)⒈A羝涔饪棠z層,而直接暴露于紫外線的那些會(huì)脫落,。
接著使用等離子體或酸蝕刻晶片(浸式),。在蝕刻過(guò)程中,被光刻膠中覆蓋的晶片部分得到保護(hù),,可保留氧化硅; 其他被蝕刻掉,。
顯然,光線波長(zhǎng)小的話可以創(chuàng)造更精細(xì)的細(xì)節(jié),,比如更窄的電路,、更小的晶體管。不過(guò)在當(dāng)下14nm的制造中并沒有使用,,而是借助多重圖案曝光技術(shù)(多個(gè)掩膜和曝光臺(tái))實(shí)現(xiàn),。
可是步驟越多,制造時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng),缺陷率也會(huì)隨之提高,。所以,,更短的紫外線光不得不被提升上技術(shù)日程。
芯片行業(yè)從20世紀(jì)90年代開始就考慮使用13.5nm的EUV光刻(紫外線波長(zhǎng)范圍是10~400nm)用以取代現(xiàn)在的193nm,。EUV本身也有局限,,比如容易被空氣和鏡片材料吸收、生成高強(qiáng)度的EUV也很困難,。業(yè)內(nèi)共識(shí)是,,EUV商用的話光源功率至少250瓦,Intel還曾說(shuō),,他們需要的是至少1000瓦,。
會(huì)上,三星/臺(tái)積電的研究人員透露,,在NXE-3400下光刻有兩個(gè)棘手問(wèn)題,,或蝕刻掉的區(qū)域不足造成短路,或時(shí)刻掉的區(qū)域過(guò)量,,導(dǎo)致撕裂,。
當(dāng)下,EUV光刻機(jī)對(duì)20nm以上尺寸級(jí)別的工藝來(lái)說(shuō)缺陷率是可接受的,,往下的話還是難度重重,。