ASML光刻機(jī)欠火候：三星/臺積電/GF 7nm EUV異常難產(chǎn)

　　不久前，高通宣布未來集成5G基帶的驍龍芯片將基于三星的7nm制造，具體來說是7nm LPP，使用EUV(極紫外)技術(shù)。

　　緊接著，三星就在華誠破土動工了一座新的7nm EUV工藝制造工廠，2020年之前要投產(chǎn)。

　　看似風(fēng)風(fēng)火火，但其實7nm EUV依然面臨著不少技術(shù)難題。

　　據(jù)EETimes披露，在最近的芯片制造商會議上，有廠商就做了犀利地說明。

　　比如，GlobalFoundries研究副總裁George Gomba就表示，唯一有能力做250瓦EUV光刻機(jī)的ASML(阿斯麥)提供的現(xiàn)款產(chǎn)品NXE-3400仍不能滿足標(biāo)準(zhǔn)，他們建議供應(yīng)商好好檢查EUV光罩系統(tǒng)，以及改進(jìn)光刻膠。

　　這里對光刻做一下簡單科普。

　　光刻就是將構(gòu)成芯片的圖案蝕刻到硅晶圓上過程。晶圓上涂有稱為光刻膠的光敏材料，然后將該晶圓暴露在通過掩模照射的明亮光線下。掩模掩蓋的區(qū)域?qū)⒈Ａ羝涔饪棠z層，而直接暴露于紫外線的那些會脫落。

　　接著使用等離子體或酸蝕刻晶片(浸式)。在蝕刻過程中，被光刻膠中覆蓋的晶片部分得到保護(hù)，可保留氧化硅; 其他被蝕刻掉。

　　顯然，光線波長小的話可以創(chuàng)造更精細(xì)的細(xì)節(jié)，比如更窄的電路、更小的晶體管。不過在當(dāng)下14nm的制造中并沒有使用，而是借助多重圖案曝光技術(shù)(多個掩膜和曝光臺)實現(xiàn)。

　　可是步驟越多，制造時間就會越長，缺陷率也會隨之提高。所以，更短的紫外線光不得不被提升上技術(shù)日程。

　　芯片行業(yè)從20世紀(jì)90年代開始就考慮使用13.5nm的EUV光刻(紫外線波長范圍是10~400nm)用以取代現(xiàn)在的193nm。EUV本身也有局限，比如容易被空氣和鏡片材料吸收、生成高強(qiáng)度的EUV也很困難。業(yè)內(nèi)共識是，EUV商用的話光源功率至少250瓦，Intel還曾說，他們需要的是至少1000瓦。

　　會上，三星/臺積電的研究人員透露，在NXE-3400下光刻有兩個棘手問題，或蝕刻掉的區(qū)域不足造成短路，或時刻掉的區(qū)域過量，導(dǎo)致撕裂。

　　當(dāng)下，EUV光刻機(jī)對20nm以上尺寸級別的工藝來說缺陷率是可接受的，往下的話還是難度重重。