半導體產業中EUV光刻最新進展
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ASML宣稱它的Q2收到4台EUV訂單,預期明年EUV發貨達10台以上。
EUV光刻設備一再延遲,而最新消息可能在2020年時能進入量產,而非常可能應用在5nm節點。
業界預測未來在1znm的存儲器生產中可能會有2層或者以上層會采用它,及在最先進製程節點(7 or 5nm)的邏輯器件生產中可能會有6-9層會使用它。
ASML計劃2018年時它的EUV設備的產能再擴大一倍達到年產24台,每台售價約1億美元,目前芯片製造商己經安裝了8台,正在作各種測試。
半導體顧問公司的分析師Robert Maire認為EUV真能應用於量產應該是大約在2020年,在5nm時。近期TSMC公布它的計劃也是在5nm節點。
Maire說英特爾可能會有不同的觀點,它采用EUV設備在7nm,因為今年下半年它有可能進入10nm。
因為現在16/14nm節點時通常采用兩次圖形曝光技術,如果EUV成功量產,可以避免在10nm及以下時要采用三次或者四次圖形曝光技術,成本上可大幅的節省。
從20nm節點開始要采用兩次圖形曝光技術,芯片製造商人為的把工藝節點分成兩類,如20nm及10nm都是過渡節點,相對工藝壽命短,而28nm,16/14nm及7nm可能是長壽命節點。
ASML的市場部總監Micheal Lercel說EUV係統量產需要安裝250瓦光源,保證每小時125片,而現在的光源是125瓦,隻能每小時85片,ASML正在實驗室中研發210瓦光源。
目前大於200瓦的EUV光源有兩家供應商,分別是ASML的Cymer及Gigaphoton。兩家供應商都認為未來500瓦光源有可能性。
目前用於EUV掩膜保護的Pellicle隻能承受125瓦的熱負荷,離開250瓦的目標尚有一段距離。
由於EUV光刻膠它的工作模式是采用反射的兩次電子,不同通常的193nm光刻膠,因此尚需要突破。
目前EUV光刻的成本非常接近於三次圖形曝光技術。
ASML希望它的EUV係統能有大於90%的uptime,但是目前在4周工作周期中它的uptine大於80%。
設備從研發到量產有很大的差別。光源係統的可靠性要求十分高,即便係統工作在真空環境下要求每秒能擊中50,000次融化的錫珠。因此新的光源體積很大,相比之前的準分子激光源更為複雜,它的尺寸如同電冰箱一樣大,工作在潔淨廠房中。
截止目前為止,全球EUV光刻機的訂單,英特爾有5台,帶4台訂單,台積電有5台,帶2台訂單,三星有3台,帶3台訂單,GF有1台,帶1台訂單,IMEC有2台,東芝與海力士各有1台及美光有1台訂單。
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