EUV微影技術仍待克服重重障礙
2017-03-01 22:21:41 n極紫外光(EUV)微影技術持續取得重大進展。在日前于美國加州圣荷西舉行的國際光電工程學會(SPIE)年度會議上，英特爾(Intel)與三星(Samsung)的專家表示，EUV正緩步進展中，但短時間內仍存在相當的障礙，這讓任何一家公司都難以公開承諾何時才能開始使用這項技術。
另外，比利時微電子研究中心(Imec) 宣佈使用EUV製造5nm製程技術的技巧，將有助于當今所的浸入式掃描器。一般預期，EUV將在2020年左右被採用于幾個關鍵步驟中，從而免于使當今193nm浸入式步進器所需的四次曝光。
KLA-Tencor首席技術專家Ben Tsai在SPIE先進微影(SPIE Advanced Lithography)大會的主題演講中提到：「我認為沉入式微影技術將成為主力，而EUV則將用于選擇層。」
三星指出，該公司積極推動在去年10月宣佈的計劃，將EUV用于7nm製程節點，但該公司尚未透露如何以及何時實現。英特爾則重申過去幾年來的指導原則——「EUV十分適用于在7nm節點使用EUV極其理想，但得等到一切準備就緒后才會導入。」
在現有的8個核心EUV計劃中，有6項計劃已經準備好或即將就緒。英特爾EUV計劃負責人Britt Turkot指出，用于覆蓋EUV晶圓的防塵薄膜仍在開發中，而用于檢測EUV光罩的新工具也還驗證中。
20170301 EUV NT02P1在8項核心的EUV計劃中有6項已經準備就緒了（來源：Intel）
三星在年度會議中提到一款適用于7nm的EUV光罩檢測工具，該公司自2012年起即已開始投入該技術的研發了。Turkot表示，缺少來自第三方的工具，并不能阻止EUV投入使用，但可能降低良率以及增加成本。
三星EUV計劃負責人Seong-Sue Kim表示，去年底生產其首款EUV光罩，僅存在幾處瑕疪，正適用于修復。「這是一項驚人的成就，在我開始工作時，如果少了EUV，這幾乎不可能實現。」
帶領英特爾整體光罩運作的Frank Abboud表示，英特爾自1992年以來致力于開發EUV光罩。英特爾的EUV工具他認為光罩并不會是EUV的把關項目，并展示英特爾在2014年為光罩設計的全新多光束工具。
英特爾在去年為晶圓廠出貨其首款產品品質的EUV光罩。Turkot指出，英特爾的EUV光罩試產線已經開發出用于14、10和7nm等多種無缺陷的EUV網線了。
發展道路漫長曲折
英特爾和三星的半導體專家都認為，EUV光源功率已經朝向250W目標邁出了重大步伐。然而，EUV製造商ASML在去年年底報告的210W實驗室展示以及現有最佳系統的130W之間仍存在差距。
EUV光源所需的液滴產生器和收集器壽命不斷在延長中，而且也變得更可預測。 Turkot指出，另一家EUV光源供應商——日本Gigaphoton開發的產品展現了「令人鼓舞的結果」。
她說，整個EUV的運轉時間正不斷改善中，但還不夠快。在去年年底時，最新的3350B系統可作業的時間超過了75%，比去年的結果提高了約5%。
20170301 EUV NT02P2英特爾認為，EUV系統的可用性持續提高，但進展速度還不夠快（來源：Intel）
Turkot樂觀表示，用于避免EUV晶圓缺陷的防塵薄膜正續改善、新的試產薄膜與量產薄膜也開發中。Kim則指出，新的防塵薄膜材料必須能夠承受250W的生產掃描儀。
光阻劑材料即將達到7nm的性能目標，但還要更高的靈敏度。Kim說，這些化學品并不至于成為使用EUV的限制，但如果該技術進展仍無法克服線寬邊緣的粗糙度和邊緣佈局等問題，未來將會限制EUV的發展。
「一旦工具啟動以及運轉，我們就會看到光罩出現越來越多的缺陷，」Turkot說，「我們可能不明白原因，但在多個工具中都會出現這樣的問題，」包括最新的3350B。
好消息是業界目前正使用了14套EUV系統，其中6套是3350B，Turkot說。該設備持續擴展的資料組合有助于更快速地辨識圖樣，從而可能加快進展的腳步。
她將二十多年的EUV開發計劃描述為一條漫長而曲折的道路。「目的地就在彎道附近…我們必須注意目前所在位置以及看清前方道路。」
Imec描述一種EUV途徑，可用于創造5nm邏輯節點、42nm 金屬-1層間距以及32nm M2。它象徵著採用來自研究機構的EUV技術首次完整實現的製程節點，并將有助于開拓此技術。
Imec說，單次EUV阻擋步驟可以完成自對準四極圖案化(SAQP)設計，同時還能僅使用浸入式步進機降低20%的成本。該公司并描述將EUV用于單一圖案化的步驟，有助于削減了SAQP與三重阻障層。然而，這種替代技術可能帶來成本與複雜度增加的問題。
