台積電先進製程重要關鍵,ASML 解析 EUV 三大模組功能

作者 | 發布日期 2020 年 09 月 21 日 16:30 | 分類 晶圓 , 晶片 , 材料、設備 Telegram share ! follow us in feedly


為了支援台積電先進製程陸續開工與之後發展,全世界極紫外光曝光機(EUV)龍頭艾司摩爾(ASML)在南科設置的 EUV 技術培訓中心正式揭幕,讓外界一窺每套價值 1.2 億歐元的 EUV 究竟長什麼樣子。據 ASML 之前公布資料顯示,一部長度超過 10 公尺、高度達 2 層樓的 EUV,每台有超過 10 萬個零件,加上 3 千條電線、4 萬個螺栓及 2 公里長的軟管等零組件,最大重量達 180 公噸。整部曝光機是由「照明光學模組」(Illumination & Projection)、「光罩模組」(Reticle)及「晶圓模組」(Wafer)三大部分組成。

為了讓大家更了解 EUV 基本運作方式,ASML 日前在官網解釋 EUV 三大模組的功能。「照明光學模組」部分,ASML 解釋這是 EUV 最核心的作業模組。這裡紫外光由「光源模組」(Source)生成後,就導入「照明光學模組」。過程還必須進行檢測與控制光的能量、均勻度及形狀。之後再將紫外光穿過光罩,藉由聚光鏡(Project Lens)將影像聚焦成像在晶圓表面的光阻層。

ASML 還解釋了 EUV 另一個「光罩模組」的功能。「光罩模組」可分為「光罩傳輸模組」(Reticle Handler)和「光罩平台模組」(Reticle Stage)兩部分。「光罩傳輸模組」主要負責將光罩由光罩盒一路傳送到「光罩平台模組」,之後「光罩平台模組」負責乘載並快速來回移動光罩,以利「照明光學模組」曝光,將電路設計圖影像(Pattern)刻在晶圓上。

最後「晶圓模組」部分,ASML 表示分為「晶圓傳送模組」(Wafer Handler)及「晶圓平台模組」(Wafer Stage)兩大塊。「晶圓傳送模組」負責將晶圓從光阻塗佈設備一路傳送至「晶圓平台模組」,「晶圓平台」則是微影設備關鍵的定位模組(Positioning Module)裝置,因 EUV 系統設計整合機械電子學、光學設計及量測學(包含量測、數據處理及控制)等,使雙晶圓平台能在同時間移動兩片矽晶圓,其中一邊晶圓於紫外光曝光下,將電路設計圖影像(Pattern)刻在晶圓上,另一邊晶圓同時由機台量測儀器優化準確度(Alignment)。如此,兩個平台交替執行微影和量測功能,大大提升製程效率。

(圖片來源:ASML)