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EUV將在7奈米節點發威?

上網時間: 2014年09月18日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:EUV  浸潤式微影  7奈米  ASML  10奈米 

荷蘭半導體設備大廠 ASML 現在勉為其難地承認了其客戶私底下悄悄流傳了好一陣子的情況:大多數半導體廠商仍將採用傳統浸潤式微影技術來生產10奈米製程晶片,而非延遲許久的超紫外光微影(EUV)技術;不過這恐怕將使得10奈米節點因為無法壓低每電晶體成本,而成為不受歡迎的製程。

ASML總裁暨技術長Martin Van den Brink在接受EETimes美國版編輯訪問時表示,若傳統繼續採用浸潤式微影, 10奈米節點以下的許多關鍵電路層將會需要三重甚至四重曝光:「因為無法充分降低成本,10奈米製程節點將會陷入成為沒人喜歡的窘境;但其成本應該還是下降至足以讓它繼續前進的一天。」而他堅持,針對10奈米之後的 7奈米節點,晶片製造商會需要採用EUV技術才能以具成本效益的方式生產晶片,若繼續採用浸潤式微影,有些電路層可能會需要用到13道曝光程序。

ASML總裁暨技術長Martin Van den Brink表示,若不採用EUV技術,7奈米節點的某些電路層會需要13次曝光(最右邊);而10奈米節點則需要使用三重或四重曝光(右二)
ASML總裁暨技術長Martin Van den Brink表示,若不採用EUV技術,7奈米節點的某些電路層會需要13次曝光(最右邊);而10奈米節點則需要使用三重或四重曝光(右二)

不久前,ASML的大客戶英特爾(Intel)院士Mark Bohr才表示已經找到不需要採用EUV來生產7奈米晶片的方法;他透露:「我現在全力投入7奈米節點技術研發,我很想用EUV,但我不能拿自己的職業生涯或是英特爾的未來下賭注…而我認為7奈米節點不需要EUV是可行的。」

而對此Van den Brink指出,英特爾的7奈米節點實際上就是產業界所認為的10奈米節點,該公司在製程技術命名上總是比其他業者往前跳一個世代,但基本上與競爭同業所採用的微影解析度是相同的,因為他們用的是同樣的微影設備。他強調,隨著基礎半導體製程技術日益複雜,廠商對製程技術的命名方式也變得越來越不容易看透:「這在今天來說都是市場行銷策略的一部分,太難以理解。」

EUV技術進展腳步緩慢

當2016年多數晶片業者開始在10奈米製程節點評估採用EUV系統,光罩業者也需要支援EUV;不過Van den Brink表示,晶圓廠雖會在10奈米節點進行EUV測試,並不會著手進行量產,而是會等到7奈米製程節點,而相關工具的生命週期至少長達10年:「光罩的產量比晶圓片低得多,所以光罩業者在產業界主流技術變化時比較脆弱、態度也會更保守,因此EUV技術要向前進,鼓勵光罩業者們投入研發是很重要的。」

ASML致力使微影技術趕上半導體技術發展藍圖
ASML致力使微影技術趕上半導體技術發展藍圖

除了需要光罩業者支持,EUV還面臨許多挑戰,最大的一個就是可靠、高功率的光源,以支援該技術達到一日1,000片晶圓的產量;Van den Brink表示,目前ASML研發中的EUV系統採用77W光源。預計到今年底,該公司可達到80W光源,是該公司客戶目前採用之40W光源的兩倍;而80W光源也會是該公司將在明年出貨之3350B系統的關鍵功能。

ASML預計在2015年推出80W光源EUV系統
ASML預計在2015年推出80W光源EUV系統

3350B的終極目標是達到每日1,000片晶圓產能──這是商用微影設備的基本性能──不過一開始出貨給客戶的系統每日產能可能實際上為800片晶圓;ASML計劃透過光學組件與軟體方面的多次升級,讓EUV能支援7奈米節點晶片日益精細化的電路製作需求。

ASML預計在2015年之後,EUV將在光學技術以及支援軟體方面持續升級
ASML預計在2015年之後,EUV將在光學技術以及支援軟體方面持續升級

(下一頁繼續:更多EUV技術進展細節)


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