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【材料/设备】ASML第2代EUV光刻机开发传瓶颈,神队友救援力拼原时程问世

来源:科技新报    原作者:Atkinson    

极紫外光刻机(EUV)目前是先进半导体制程中,不论是DRAM或晶圆代工生产过程中,进一步提升效能的关键之一。而目前荷兰商ASML则是全球唯一量产EUV光刻机的厂商,包括台积电、三星、英特尔的先进制程都要依赖EUV光刻机来生产。现阶段,每台光刻机的单价将近1.5亿美元。不过,ASML的EUV光刻机目前出货的是使用光源波长在13.5nm左右的第一代产品,其物镜的NA数孔径是0.33。根据ASML表示,第2代的EUV光刻机目前已经进入开发阶段。

据了解,首代EUV光刻机量产的型号为NXE:3400B,其产能为每小时125PWH。至于,目前ASML的出货主力是NXE:3400C,产能提升到135WPH。另外,预计2021年底还有NXE:3600D系列产品将推出,产能再进一步提升到160WPH。只不过,届时的出货价格也会提升到1.45亿美元左右。

为了提升生产效率,ASML准备推出的第2代EUV光刻机型号将会是NXE:5000系列,其物镜的NA值将提升到0.55,进一步提高曝光的精度。然而,NA值0.55的第2代EUV光刻机在当前研发阶段遭遇了瓶颈,使得原本预计最快2023年问世的时程,传出可能将延后到2025-2026年才有可能问世,等于一举延后了近3年的时间,这也使得市场人士担心将影响到整体半导体制程的研发状况。

只是,对于ASML在第2代EUV光刻机可能遭遇研发瓶颈,因此将延后问世的情况,如今有来了神队友的救援。外媒报道指出,日本最大半导体镀膜极蚀刻设备公司东京电子(东京威力科创TokyoElectron)宣布,将于镀膜/显影技术上与ASML合作,以联合发展下一代EUV光刻机的研发生产,以维持原本2023年问世的期程。另外,除了东京电子之外,比利时微电子研究中心(IMEC)也是参与合作的伙伴。

报道表示,东京电子指出,藉旋金属抗蚀剂以显示出高解析度和高蚀刻电阻,有望使图案更加精细。然而,含有金属的抗蚀剂需要对复杂的图案尺寸进行控制,以及对芯片背面/斜面金属污染的较好掌握。因此,为了应对这些挑战,涂层/开发人员正在联合高NA实验室来安装先进的制程模组,以其能够处理含金属的抗蚀剂。

事实上,采用0.55NA值的第2代EUV光刻机比第一代采0.33NA值的EUV光刻机有着许多优势,包括更高的对比度、图形曝光更低的成本、更高的生产效率等。有消息指出,目前ASML已经出货的NXE:3400B/3400C系列光刻机,乃至2021年底问世的3600D系列光刻机都会称为首代的EUV光刻机,因为其物镜的NA都为0.33。而所谓第2代即是NA提升至0.55的系列产品。至于,因为效能的提升,势必也将使得第2代EUV光刻机的造价大幅上扬,届时所生产出来的芯片价格也将水涨船高情况下,相关产品售价不会亲民也会是想当然尔的事。

封面图片来源:拍信网