EUV光刻机将如何发展?
ai、5g应用推动芯片微缩化,要实现5nm、3nm等先进制程,意味着需要更新颖的技术支援以进行加工制造,半导体设备商遂陆续推出新一代方案。ai、5g应用推动晶片微缩化,要实现5nm、3nm等先进制程,意味着需要更新颖的技术支援以进行加工制造,为此,艾司摩尔(asml)持续强化极紫外光(euv)微影系统效能。
艾司摩尔(asml)资深市场策略总监boudewijn sluijk表示,vr/ar、自动驾驶、5g、大数据及ai等,持续推动半导体产业发展,为满足各式应用、资料传输,以及演算法需求,芯片效能不断提高的同时,还须降低成本,而极紫外光(euv)在先进制程中便扮演关键的角色。
sluijk进一步指出,过往采用arfi le4 patterning或是arfi saqp进行曝光的话,要实现7nm、5nm,须经过许多步骤。例如用arfi le4 patterning需要4个光罩、4次曝光,用arfi saqp需要6个光罩、9次曝光,而euv只需一个光罩、1次曝光。相较之下,采用euv技术不但可有效简化制程,加快产品设计时程,也因为曝光次数明显减少,因而可有效降低成本,满足晶片设计高效能、低成本的需求,因此,市场对于euv的需求有增无减。
据悉,asml的euv系统现在可用于7nm生产,满足客户对可用性、产量和大量生产的需求。到了2019第2季季末,目前半导体领域已经有51个euv系统(包含nxe:33xx、nxe:3400b),而该公司在2019年的销售目标为30台euv,目前已出货11台,而在第2季再度接获10台euv极紫外光系统的订单,显示市场对于euv设备的需求相当强劲。因此,asml的出货计画将着重于2019年下半年和第4季,而2019年的整体营收目标维持不变。
然而,随着晶圆产能不断增加,asml也持续推出生产力更高的euv设备。sluijk透露,目前euv系统在晶圆厂客户端每天生产的晶圆数量超过1,000片,为此,asml持续强化euv微影系统「nxe:3400c」的量产效能,不仅在asml厂内展示每小时曝光超过170片晶圆的实力,在客户端实际生产记忆体芯片的制造条件下,也成功达到每天曝光超过2,000片晶圆的成果,甚至达到2,200片的纪录。另外,asml也计画在2020上半年推出生产力更高的设备,将nxe:3400c的生产率提升至> 185 wph。
同时,除了提升设备生产量之外,因应未来先进节点,asml也计划推出全新euv设备,名称为exe,不仅拥有新颖的光学设计和明显更快的平台,且数值孔径更高,为0.55( high-na),进一步将euv平台延伸至3nm节点以下,扩展euv在未来先进节点中的价值。
sluijk说明,此一产品将使几何式晶片微缩(geometric chip scaling)大幅跃进,其所提供的分辨率和微影叠对(overlay)能力比现有的nxe:3400高上70%。exe平台旨在实现多种未来节点,首先从3奈米开始,接着是密度相近的记忆体节点。另外,exe平台有着新颖的光学设计,并具备更高的生产力和更高的对比度,以及更高的生产量,每个小时> 185 wph,且reticle stage比nxe:3400快上4倍;wafer stage比nxe:3400快上2倍。
sluijk指出,该公司的euv平台扩展了客户的逻辑芯片和dram的产品路线图,透过提供更好的分辨率、更先进的性能,以及逐年降低的成本,euv产品将会在未来十年到达一个经济实惠的规模。
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