智能機發(fā)展挑戰芯片廠(chǎng):業(yè)界押注EUV技術(shù)

 　　據國外媒體報道，智能手機和其他設備正變得更加智能，但如果電腦芯片生產(chǎn)的一個(gè)關(guān)鍵步驟沒(méi)有得到很快升級，這種局面就可能會(huì )發(fā)生變化。半導體為電子產(chǎn)品提供了運算、數據存儲和其他能力，因此為了使設備變得更小、更快和更加廉價(jià)，對芯片進(jìn)行改進(jìn)也是必不可少的。

　　工程師正在每塊芯片上，擠入更多的晶體管，但其小型化的步伐，正面臨著(zhù)一個(gè)重大的障礙。目前的光刻工藝被認為無(wú)法創(chuàng )建出未來(lái)十年芯片所需的更微型圖案。

　　芯片廠(chǎng)商在開(kāi)發(fā)名為超紫外線(xiàn)(EUV)光刻技術(shù)上遇到了難題?；谶@種技術(shù)的工具，成本是目前使用機器成本的兩倍，而且還不能快速加工芯片，難以大批量生產(chǎn)。對于完善EUV技術(shù)的進(jìn)一步推遲，可能在未來(lái)數年對電子產(chǎn)業(yè)造成影響，使得眾多廠(chǎng)商在打造更加高級的芯片方面成本過(guò)高，減緩了智能手機和平板電腦的發(fā)展。

　　RealWorldTechnologies首席分析師戴維·坎特(DavidKanter)表示：“如果這一技術(shù)并未成功，并非就是業(yè)界已經(jīng)完全束手無(wú)策了，但這將很糟糕。”

　　芯片廠(chǎng)商的賭注可謂巨大，它們對于EUV技術(shù)和ASML公司(開(kāi)發(fā)基于這種技術(shù)的工具)投資了數十億美元的資金。英特爾近期表示，公司計劃向這家荷蘭公司和它的研究項目投資41億美元，臺積電和三星同意分別投資14億和9.75億美元。

　　目前的光刻系統使用光將電路圖案投射到芯片上，問(wèn)題是，傳統光的波長(cháng)現在是大于所定義的功能，有點(diǎn)像是試圖用一把特大號的畫(huà)筆，來(lái)勾勒出一根細線(xiàn)。

　　芯片廠(chǎng)家部署了多種方式，來(lái)延伸對目前技術(shù)的使用，其中包括使光線(xiàn)通過(guò)液體，來(lái)獲得更加精細的圖像。與目前的光刻工具相比，EUV通過(guò)制造更加短的光的波長(cháng)，提供了相當于一只更加精細的畫(huà)筆。但EUV也存在問(wèn)題，更短的波長(cháng)，使得EUV光線(xiàn)能被幾乎所有的東西所吸收，其中包括空氣，因此它必須通過(guò)在真空環(huán)境下使用反光鏡來(lái)制作。

　　使用與金屬加工中切割厚鋼板相同的激光，瞄準在真空容器中以每小時(shí)240英里速度飛行的細如發(fā)絲的錫珠，通過(guò)交互運動(dòng)產(chǎn)生光，然后發(fā)送到在芯片上印制圖案的掃描儀上。

　　到目前為止，ASML在其系統中受到光強度的阻礙。ASML發(fā)現，難以每次使用激光準確擊中錫珠，而且錫珠可以覆蓋反光鏡，這兩個(gè)因素都影響了光的強度。

　　ASML并沒(méi)有透露，使用現在的工具，公司一個(gè)小時(shí)能夠加工多少晶圓片。分析人士認為，大約在20到30塊之間。分析人士指出，如果要被業(yè)界廣泛采用，EUV系統需要每小時(shí)處理大約100塊晶圓片。

　　為ASML的EUV設備開(kāi)發(fā)光源的Cymer公司表示，在過(guò)去1年半的時(shí)間里，公司已經(jīng)將光的強度增加了十倍，提高了每小時(shí)加工晶圓的數量。Cymer營(yíng)銷(xiāo)及光刻技術(shù)副總裁尼格爾·法拉爾(NigelFarrar)稱(chēng)，公司的目標是再提高十倍，然后在此基礎上，再把強度提高2倍或者3倍。

　　ASML高級技術(shù)主管諾林·哈尼德(NoreenHarned)表示，早期使用者在2014年將能使用EUV進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

　　盡管對于EUV的開(kāi)發(fā)仍在繼續，但各個(gè)廠(chǎng)家正在采取舉措，盡可能延長(cháng)目前的使用方法。它們也在尋求代替方案，以預防EUV技術(shù)并未達到預期的成功。

　　英特爾高級光刻技術(shù)主管雅恩·菠蘿多夫斯基(YanBorodovsky)表示：“無(wú)論有沒(méi)有EUV技術(shù)，我們都擁有一條達到技術(shù)目標的道路。”

　　一個(gè)可選的方法就是定向自組裝(DSA)，化學(xué)產(chǎn)品通過(guò)這種方法進(jìn)行組合，以創(chuàng )建更加精細的圖案。各家公司對于此類(lèi)技術(shù)的研發(fā)還處于早期階段，但業(yè)內專(zhuān)家認為這一技術(shù)具有前途。

　　ASML最大的競爭對手尼康正在尋求修改其設備，以使其適合于DSA技術(shù)。尼康北美研究部門(mén)成像專(zhuān)家達尼斯·弗拉格洛(DonisFlagello)表示：“EUV技術(shù)非常昂貴，我們并不確定，沒(méi)有(更大)的晶圓，擁有EUV對于用戶(hù)是否有意義。”

　　到目前為止的投資數據顯示，業(yè)界大多數將賭注壓在了EUV技術(shù)上。美光科技CEO馬克·德肯(MarkDurcan)表示：“我完全相信，ASML能夠使該技術(shù)可行。在我看來(lái)，它并非是是否能行的問(wèn)題，只是時(shí)間的問(wèn)題。”