EUV被認(rèn)為是推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)制造更小芯片的重要里程碑,,但是根據(jù)目前的EUV微影技術(shù)發(fā)展進(jìn)程來看,10奈米(nm)和7nm制程節(jié)點(diǎn)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒,,就是5nm仍存在很大的挑戰(zhàn),。
EUV微影技術(shù)將在未來幾年內(nèi)導(dǎo)入10奈米(nm)和7nm制程節(jié)點(diǎn),。 不過,根據(jù)日前在美國加州舉辦的ISS 2018上所發(fā)布的分析顯示,,實(shí)現(xiàn)5nm芯片所需的光阻劑仍存在挑戰(zhàn),。
極紫外光(extreme ultraviolet;EUV)微影技術(shù)將在未來幾年內(nèi)導(dǎo)入10奈米(nm)和7nm制程節(jié)點(diǎn)。 不過,,根據(jù)日前在美國加州舉辦的年度產(chǎn)業(yè)策略研討會(Industry Strategy Symposium;ISS 2018)所發(fā)布的分析顯示,,實(shí)現(xiàn)5nm芯片所需的光阻劑(photoresist)仍存在挑戰(zhàn)。
同時(shí),,EUV制造商ASML宣布去年出貨了10臺EUV系統(tǒng),,今年將再出貨20至22臺。 該系統(tǒng)將擁有或至少可支持每小時(shí)生產(chǎn)125片晶圓所需的250W雷射光源,。
IC Knowledge總裁Scotten Jones表示:「在7nm采用EUV的主要部份已經(jīng)到位,,但對于5nm來說,光阻劑的缺陷仍然高出一個(gè)數(shù)量級,。 」
經(jīng)過20多年的發(fā)展,,新的和昂貴的系統(tǒng)均有助于為下一代芯片提供所需的優(yōu)質(zhì)特性,并縮短制造時(shí)間,。 Scotten說,,這些系統(tǒng)將首先用于制造微處理器等邏輯芯片,隨后再應(yīng)用于DRAM,,但現(xiàn)今的3D NAND閃存芯片已經(jīng)不適用了,。
「EUV大幅減少了開發(fā)周期以及邊緣定位的誤差。,。.,,但成本降低的不多,至少一開始時(shí)并不明顯,。 此外,,還有其他很多的好處,,即使沒什么成本優(yōu)勢,它仍然具有價(jià)值,。 」
Jones預(yù)計(jì),,ASML將在2019-2020年之間再出貨70臺系統(tǒng)。 這將足以支持在Globalfoundries,、英特爾(Intel),、三星(Samsung)和臺積電(TSMC)規(guī)劃中的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)。
除了EUV系統(tǒng)本身,,其他重要的挑戰(zhàn)還包括薄膜,、光罩測試儀和抗蝕劑
Jones表示,ASML計(jì)劃將系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)間從現(xiàn)在的75%提高到90%,,這同時(shí)也是微影技術(shù)業(yè)者最關(guān)切的問題,。 此外,他表示相信該公司將會及時(shí)發(fā)布所需的薄膜,,以保護(hù)EUV晶圓避免微塵的污染,。
為了開發(fā)針對5nm可用的抗蝕劑,「我們有12到18個(gè)月的時(shí)間來進(jìn)行重大改善,。 業(yè)界將在明年產(chǎn)出大量晶圓,,這將有所幫助。 」Jones并估計(jì),,到2019年晶圓廠將生產(chǎn)近100萬片EUV晶圓,,到了2021年更將高達(dá)340萬片晶圓。
ASML的目標(biāo)是在2020年時(shí),,將其250W光源所能達(dá)到的每小時(shí)145片晶圓的吞吐量提高到155片/時(shí),。 ASML企業(yè)策略和營銷副總裁Peter Jenkins在ISS上指出,該公司已經(jīng)展示實(shí)驗(yàn)室可行的375W光源了,。
目前該公司的薄膜已經(jīng)能通過83%的光線了,,至今也以245W光源進(jìn)行超過7,000次的晶圓曝光測試了,。 然而,,第二代7nm節(jié)點(diǎn)在搭配用于250W或更高的光源時(shí),預(yù)計(jì)還需要一個(gè)傳輸率達(dá)到90%的薄膜,。