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EUV微影技术进展有条不紊

上网日期: 2016年03月08日 ?? 作者: Rick Merritt ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:EUV? 微影技术? NXE3300?

极紫外光(EUV)微影技术正取得了缓步的进展,并再次让人们燃起它可能准备好用于7nm节点制造的希望。半导体产业已经在这项技术上挹注了数十亿美元,期望有一天能将它用来制造更小、更便宜的芯片,但批评与质疑的声浪依然不绝于耳。

截 至目前为止,EUV仍然缺少具有高功率且够可靠的光源来生产目前晶圆厂每天所需要的晶圆数量。制造该EUV微影系统的ASML在日前举行的产业策略高峰论 坛(ISS US2016)上发表了一份进展报告,并透露该公司的客户之一——台积电(TSMC),预计将在今年二月下旬举行的新闻发布会上提供更多的数据。

目前安装在诸如台积电等商用代工厂中的原型系统使用的是85W光源,不过很快就会升级到125W。ASML最近展示一款185W光源,并承诺将在今年年底前达到250W。

ASML展示185W EUV系统,但生产系统需要250W光源《电子工程专辑》
ASML展示185W EUV系统,但生产系统需要250W光源
Source:ASML

系统的运行时间已经能达到70%了,每天生产的晶圆数量约为500~600片。这与一年前的EUV微影能力相较已经有了很大的进步,但仍远低于目前使用低精度浸润式技术的机器吞吐量。

ASML 公司EUV计划总监Frits van Hout在由国际半导体产业协会(SEMI)主办的会议上指出,“这与我们的需求相比仍有2~3倍的差距。”目前推出的原型工具“还必须进行现场升级才能 达到完全就绪,不过我认为今年年底前应该能够实现这个目标,”他补充道。

目前,芯片制造商们都希望能够在2018年时在生产流程中开始使用EUV微影设备,并从那时起帮助降低第二代7nm芯片的成本。

好 消息是,EUV微影的精确度非常高,系统能够满足不到1nm的目标要求。但有鉴于在吞吐量和可靠性方面仍有不小的差距,必须要求升级其数值孔径才能够在 5nm或3nm线宽时使用。Van Hout表示,ASML目前“正与股东们讨论这种机器的配置和时序等细节……我们正采取措施使其成为可能。”

Van Hout并展示使用EUV微影技术的一家DRAM代工厂,声称这种技术可以提升厂房的吞吐量,并经由减少29%~32%的工艺步骤而使良率提高7%~9%。当今的浸润式系统必须使晶圆经过多次曝光才能到达16nm和更小节点的线宽要求。

台积电采用EUV的运行时间峰值以及目前的吞吐量平均值《电子工程专辑》
台积电采用EUV的运行时间峰值以及目前的吞吐量平均值
Source:TSMC

ASML表示,DRAM代工厂可以利用EUV微影技术提升吞吐量与良率《电子工程专辑》
ASML表示,DRAM代工厂可以利用EUV微影技术提升吞吐量与良率
Source:ASML

IM Flash共同首席执行官Guy Blalock在此次会议的一次交流中透露,“在未来的两到三年内,我们将在以EUV制作DRAM方面作出重大决策。”

理 论上,EUV微影可以让代工厂的产能提高15%,Blalock表示。“从2018年这个时间架构来看,你不得不承认EUV更足以成为一项令人振奋的技术……而且,EUV微影在经过三代3D XPoint芯片的发展后将变得非常强大,”他在提到该公司正加速提升产能的相变内存时指出。

目前正在Globalfoundries进行研究的Gary Patton认为,EUV微影已经证明足以为10nm和7nm节点提供十分有帮助的研究工具了。“采用EUV微影,让我们得以更快速在测试组件上取得进展。”

台积电希望在今年二月下旬举行的2016年国际光学工程学会(SPIE)先进微影技术研讨会中提报最新的EUV进展时已能取得积极的成果。台积电纳米制像技术发展处处长严涛南在简报中表示希望“让与会者相信EUV微影技术正持续突破瓶颈,且即将成为10nm以下芯片的主流制图技术。”

不过,一些业界观察人士,例如资本-设备分析师Robert Maire则对此半信半疑。

“如果EUV微影不能很快达到实用水平,那就很可能在7nm时被英特尔(Intel)弃之不用。”他表示支持供货商提供以浸润式步进机生产多图案晶圆所需的沉积和蚀刻系统备货。

Maire表示,今天的原型EUV微影系统平均只能执行大约一半的时间。ASML坦承去年出货的三套EUV微影系统中只有一套取得了收入,预计今年可从出货的6到7套系统中取得的收入约仅1.1亿欧元。

“总之,ASML正出货的EUV微影工具押注于可满足客户制定一些目前工具无法达到的规格要求。”

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

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