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ASML首席技術官:明年交付首台High-NA EUV曝光機

全球微影設備大廠艾司摩爾(ASML),在2021年上海進博會的參展攤位。記者林宸誼/攝影
全球微影設備大廠艾司摩爾(ASML),在2021年上海進博會的參展攤位。記者林宸誼/攝影

全球微影設備大廠艾司摩爾(ASML)首席技術官Martin van den Brink日前表示,目前公司正有序推行路線圖,在EUV之後是High-NA EUV技術。ASML正在準備向客戶交付首台下世代極紫外光微影設備(High-NA EUV)大概會在明年某個時間點完成。

驅動之家報導,High NA EUV 預計在明年開始出樣機給客戶,這一次Intel 先下手為強,搶購了首批的High NA EUV 光刻機,外傳單價超過3.4 億美元(新台幣109億元)。

High NA EUV 曝光機不僅本身昂貴,使用成本也越來越高,因為功耗還會繼續上漲,ASML證實High NA EUV曝光機會額外消耗0.5兆瓦,加上目前的1.5兆瓦,下一代曝光機的總功耗將達到2兆瓦,也就是200 萬瓦的水平。

如果一天24 小時運轉,那麼下代曝光機每天就要消耗4.8萬度電,這個成本對芯片製造企業來說非常高,成為電老虎。

大陸科技新媒體「芯智訊」引述歐洲媒體Bits&Chips報導,Brink表示,開發High-NA EUV技術的最大挑戰是為EUV光學器件構建計量工具,配備的反射鏡尺寸為先前產品的兩倍,同時需要將平整度控制在20皮米(pm)內。這種需要在一個「可以容納半個公司」的真空容器中進行驗證,地點是在蔡司公司,這是ASML推進High-NA EUV技術的關鍵光學合作夥伴,是後來加入的。

至於High-NA EUV技術之後的繼任者。ASML技術副總裁Jos Benschop在去年SPIE高級曝光會議上透露了可能的替代方案,也就是降低波長。不過這種方案需要解決一些問題,因為EUV反射鏡反射光的效率很大程度上取決於入射角,而波長的降低會改變角度範圍,使得透鏡必須變得太大而無法補償,這種現象也會隨著數值孔徑的增加而出現。

Brink證實,ASML正在對此進行研究,不過他認為,Hyper-NA將是最後一個NA,而且不一定能真正投入生產,這代表經過數十年的曝光技術創新,可能會走到當前半導體光刻技術之路的盡頭。

Brink指出,ASML進行Hyper-NA研究計劃的主要目標,是提出智能解決方案,使技術在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,與先前配備0.33數值孔徑透鏡的EUV系統相比,精度會有所提高,可以實現更高分辨率的圖案化,以實現更小的晶體管特徵。到了Hyper-NA系統,會高於0.7,甚至達到0.75,理論上是可以做到。

Brink不希望製造更為龐大的「怪物」,預計Hyper-NA可能是接下來半導體曝光技術發展會出現問題的地方,尤其製造和使用成本都會高得驚人。如果採用Hyper-NA技術的製造成本增長速度,和目前High-NA EUV技術一樣,那麼經濟層面幾乎是不可行。

半導體

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