ASML 第二代 EUV 曝光機開發傳瓶頸,神隊友救援力拚原時程問世

作者 | 發布日期 2021 年 06 月 10 日 14:00 | 分類 晶片 , 材料、設備 , 記憶體 Telegram share ! follow us in feedly


極紫外光曝光機(EUV)目前是先進半導體製程,不論 DRAM 或晶圓代工生產提升效能的關鍵。荷蘭商艾司摩爾(ASML)是全球唯一量產 EUV 曝光機的廠商,台積電、三星、英特爾先進製程都依賴 EUV 曝光機生產。現階段每台曝光機單價將近 1.5 億美元,但 ASML 的 EUV 曝光機目前出貨都是光源波長 13.5 奈米左右的第一代產品,物鏡 NA 數孔徑是 0.33,據 ASML 表示,第二代 EUV 曝光機已進入開發階段。

首代 EUV 曝光機量產型號為 NXE:3400B,產能為每小時 125PWH。ASML 目前出貨主力是 NXE:3400C,產能提升到 135WPH。預計 2021 年底還有 NXE:3600D 系列產品將推出,產能再提升到 160WPH。只不過價格也會提升到 1.45 億美元左右。

為了提升生產效率,ASML 第二代 EUV 曝光機型號將是 NXE:5000 系列,物鏡 NA 值將升到 0.55,提高曝光精準度。然而第二代 EUV 曝光機研發階段遭遇瓶頸,原本預計最快 2023 年問世,傳出可能延後到 2025~2026 年,延後近 3 年,市場人士擔心將影響半導體製程研發。

不過雖遭遇研發瓶頸,卻有神隊友救援。外電報導指出,日本最大半導體鍍膜極蝕刻設備公司東京電子(東京威力科創 Tokyo Electron)宣佈,鍍膜/顯影技術將與 ASML 合作,聯合發展下一代 EUV 曝光機生產,維持 2023 年問世。除了東京電子,比利時微電子研究中心(IMEC)也是合作夥伴。

東京電子指出,藉旋金屬抗蝕劑以顯示高解析度和高蝕刻電阻,有望使圖案更精細。含金屬的抗蝕劑需控制複雜的圖案尺寸,以及掌握晶片背面/斜面金屬污染程度。為了應付挑戰,塗層/開發人員正在聯合高 NA 實驗室安裝先進製程模組,處理含金屬抗蝕劑。

0.55 NA 值的第二代 EUV 曝光機比第一代 0.33 NA 值的 EUV 曝光機有更多優勢,包括更高對比度、圖形曝光更低成本、更高生產效率等。有消息指出,ASML 已出貨的 NXE:3400B / 3400C 系列曝光機,乃至 2021 年底問世的 3600D 系列曝光機,都會稱為首代 EUV 曝光機,因物鏡 NA 都為 0.33。第二代即是 NA 提升至 0.55 的系列產品。因效能提升,第二代 EUV 曝光機造價勢必大幅上揚,屆時生產晶片價格也將水漲船高,產品售價不會太親民也是想當然爾的事。

(首圖來源:ASML