ASML:High-NA EUV 按時程發展,新世代 Hyper-NA 成本為最大關鍵

作者 | 發布日期 2022 年 09 月 29 日 15:30 | 分類 半導體 , 晶圓 , 晶片 line share follow us in feedly line share
ASML:High-NA EUV 按時程發展,新世代 Hyper-NA 成本為最大關鍵


曝光微影設備大廠艾司摩爾 (ASML) 技術長 Martin van den Brink 接受外媒 Bits & Chips 採訪,表示新一代 High-NA EUV 微影曝光設備照時程開發,可能打亂時程就只供應鏈問題。High-NA EUV 下一代 Hyper-NA 微影曝光設備也正開發,成本為關鍵。

Martin van den Brink 表示,開發 High-NA EUV 微影曝光設備最大挑戰是為 EUV 光學器件構建計算與量測工具,因反射鏡尺寸為前一代 EUV 兩倍,需將平整度控制在 20 皮米 (1 皮米=兆分之一公尺,即 10 的 -12 次方) 內。需在可容納半個公司的真空容器裡驗證。這工作由 ASML 關鍵光學合作夥伴蔡司 (Carl Zeiss) 負責。

目前 ASML 正執行發展藍圖,且進展順利。ASML 為交貨首部 High-NA EUV 微影曝光設備做準備,時間約在 2023 年某個時間點。供應鏈問題可能打亂時間表,但應該不會太嚴重。High-NA EUV 微影曝光設備將比現有 EUV 更耗電,從 1.5 兆瓦增加到 2 兆瓦。主因是光源,High-NA 光源需額外 0.5 兆瓦供電,使 ASML 必須用水冷銅線供電。

至於 High-NA EUV 後更新產品技術,技術副總裁 Jos Benschop 2021 年 SPIE 微影曝光會議就透露替代方案,就是降低波長。不過需解決一些問題,EUV 反射鏡反射光效率很大程度取決於入射角,波長降低會改變角度範圍,使透鏡變太大無法補償,也會隨數值孔徑增加出現。

Martin van den Brink 證實,ASML 正在研究,個人而言,Hyper-NA 將是最後一個 NA,且不一定能投產,代表經數十年微影曝光技術創新,最後半導體微影曝光技術將走到盡頭。ASML 持續研究 Hyper-NA,目標是提出更先進解決方案,使技術成本和可製造性方面保持可控。

High-NA EUV 系統將提供 0.55 數值孔徑,與 0.33 數值孔徑透鏡的 EUV 相比,精度提高,具更高解析度圖像化能力,以完成更小電晶體。到了 hyper-NA 微影曝光系統,數值孔徑應高於 0.7,甚至達 0.75,理論上可以做到。

Martin van den Brink 不希望製造更龐大的怪物,因 hyper-NA 可能是接下來半導體微影曝光技術發展出問題的地方,因製造和使用成本都高得嚇人。如果採用 Hyper-NA 技術的製造成本成長速度和 High-NA EUV 一樣,經濟層面幾乎不可行。ASML 希望克服成本問題,若無法克服,半導體電晶體縮小速度就會放緩。隨著先進封裝系統整合技術發展,繼續開發新晶片仍有價值,也帶領半導體產業進步。

(首圖來源:ASML)