EUV光刻機將如何發(fā)展？

AI、5G應用推動(dòng)芯片微縮化,要實(shí)現5nm、3nm等先進(jìn)制程,意味著(zhù)需要更新穎的技術(shù)支援以進(jìn)行加工制造,半導體設備商遂陸續推出新一代方案。 AI、5G應用推動(dòng)晶片微縮化,要實(shí)現5nm、3nm等先進(jìn)制程,意味著(zhù)需要更新穎的技術(shù)支援以進(jìn)行加工制造,為此,艾司摩爾(ASML)持續強化極紫外光(EUV)微影系統效能。

總監Boudewijn Sluijk表示,VR/AR、自動(dòng)駕駛、5G、大數據及AI等,持續推動(dòng)半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為滿(mǎn)足各式應用、資料傳輸,以及演算法需求,芯片效能不斷提高的同時(shí),還須降低成本,而極紫外光(EUV)在先進(jìn)制程中便扮演關(guān)鍵的角色。

Sluijk進(jìn)一步指出,過(guò)往采用ArFi LE4 Patterning或是ArFi SAQP進(jìn)行曝光的話(huà),要實(shí)現7nm、5nm,須經(jīng)過(guò)許多步驟。 例如用ArFi LE4 Patterning需要4個(gè)光罩、4次曝光,用ArFi SAQP需要6個(gè)光罩、9次曝光,而EUV只需一個(gè)光罩、1次曝光。 相較之下,采用EUV技術(shù)不但可有效簡(jiǎn)化制程,加快產(chǎn)品設計時(shí)程,也因為曝光次數明顯減少,因而可有效降低成本,滿(mǎn)足晶片設計高效能、低成本的需求,因此,市場(chǎng)對于EUV的需求有增無(wú)減。

據悉,ASML的EUV系統現在可用于7nm生產(chǎn),滿(mǎn)足客戶(hù)對可用性、產(chǎn)量和大量生產(chǎn)的需求。 到了2019第2季季末,目前半導體領(lǐng)域已經(jīng)有51個(gè)EUV系統(包含NXE: 33xx、NXE: 3400B),而該公司在2019年的銷(xiāo)售目標為30臺EUV,目前已出貨11臺,而在第2季再度接獲10臺EUV極紫外光系統的訂單,顯示市場(chǎng)對于EUV設備的需求相當強勁。 因此,ASML的出貨計畫(huà)將著(zhù)重于2019年下半年和第4季,而2019年的整體營(yíng)收目標維持不變。

然而,隨著(zhù)晶圓產(chǎn)能不斷增加,ASML也持續推出生產(chǎn)力更高的EUV設備。 Sluijk透露,目前EUV系統在晶圓廠(chǎng)客戶(hù)端每天生產(chǎn)的晶圓數量超過(guò)1,000片,為此,ASML持續強化EUV微影系統「NXE:3400C」的量產(chǎn)效能,不僅在A(yíng)SML廠(chǎng)內展示每小時(shí)曝光超過(guò)170片晶圓的實(shí)力,在客戶(hù)端實(shí)際生產(chǎn)記憶體芯片的制造條件下,也成功達到每天曝光超過(guò)2,000片晶圓的成果,甚至達到2,200片的紀錄。 另外,ASML也計畫(huà)在2020上半年推出生產(chǎn)力更高的設備,將NXE: 3400C的生產(chǎn)率提升至> 185 wph。

同時(shí),除了提升設備生產(chǎn)量之外,因應未來(lái)先進(jìn)節點(diǎn),ASML也計劃推出全新EUV設備,名稱(chēng)為EXE,不僅擁有新穎的光學(xué)設計和明顯更快的平臺,且數值孔徑更高,為0.55( High-NA),進(jìn)一步將EUV平臺延伸至3nm節點(diǎn)以下,擴展EUV在未來(lái)先進(jìn)節點(diǎn)中的價(jià)值。

Sluijk說(shuō)明,此一產(chǎn)品將使幾何式晶片微縮(Geometric Chip Scaling)大幅躍進(jìn),其所提供的分辨率和微影疊對(Overlay)能力比現有的NXE:3400高上70%。 EXE平臺旨在實(shí)現多種未來(lái)節點(diǎn),首先從3奈米開(kāi)始,接著(zhù)是密度相近的記憶體節點(diǎn)。 另外,EXE平臺有著(zhù)新穎的光學(xué)設計,并具備更高的生產(chǎn)力和更高的對比度,以及更高的生產(chǎn)量,每個(gè)小時(shí)> 185 wph,且Reticle stage比NXE:3400快上4倍; Wafer stage比NXE:3400快上2倍。

Sluijk指出,該公司的EUV平臺擴展了客戶(hù)的邏輯芯片和DRAM的產(chǎn)品路線(xiàn)圖,透過(guò)提供更好的分辨率、更先進(jìn)的性能,以及逐年降低的成本,EUV產(chǎn)品將會(huì )在未來(lái)十年到達一個(gè)經(jīng)濟實(shí)惠的規模。