EUV遭受新挫折 半導(dǎo)體10nm工藝步伐蹉跎

ASML的量產(chǎn)型EUV光刻機在TSMC現(xiàn)場初試時出現(xiàn)失誤。

在2014年加州SanJose舉行的先進光刻技術(shù)會議上TSMC演講中透露此消息，由于EUV光源內(nèi)的激光機械部分出現(xiàn)異位導(dǎo)致光源破裂。因此EUV光刻機停擺。TSMC的下一代光刻部經(jīng)理Jack Chen證實僅是激光的機械部分故障。

ASML/Cymer計劃迅速解決問題，按Chen的看法，EUV仍有希望。盡管EUV光刻出現(xiàn)問題但是TSMC計劃在10nm節(jié)點時能用上EUV。

近期EUV光刻機出現(xiàn)一系列的問題被曝光。有些專家認為在TSMC現(xiàn)場出現(xiàn)的光源故障對于EUV的實用性，尤其是對于未來的量產(chǎn)型EUV光刻機客戶會產(chǎn)生疑惑，可能會延續(xù)一段時間。

目前對于EUV光刻機的問題集中在光源，實際上尚有不少問題待解決，如EUV的掩膜與光刻膠等。

光源問題

ASML的第一代量產(chǎn)型EUV光刻機NXE;3300B近期己運抵TSMC。而Intel，Samsung和其它客戶都有望在今年也拿到設(shè)備。這類EUV光刻機的數(shù)值孔徑(NA)0.33，4X放大及分辨率為22nm(half-pitch)。

運抵TSMC的NXE 3300B裝上ASML/Cymer的30瓦EUV光源。按TSMC說法，原試車計劃在1月31日前舉行，但是由于激光的機械部分出現(xiàn)故障，導(dǎo)致設(shè)備停擺。直到2月24日設(shè)備仍不能開動。

此類光源由Cymer公司研發(fā)，近期它己被ASML兼并。ASML/Cymer曾經(jīng)承諾在2012年底時提供100瓦光源。但是至今Cymer在實驗室里能提供40-50瓦光源。

Chen說，可能是EUV光源的內(nèi)部件出現(xiàn)故障，即集光鏡。此類EUV光源是基于激光型plasma(LPP)技術(shù)。在LPP中由激光脈沖產(chǎn)生的等離子體射中靶子。光源也利用一種pre-pulse laser和一種主振功率放大器(MOPA)來邦助提高光源的功率。

當(dāng)一個55瓦光源可使EUV光刻機的硅片通過量達到每小時43片，顯然從產(chǎn)業(yè)角度至少需要80瓦光源，而且能穩(wěn)定連續(xù)的工作。因為當(dāng)光源功率在80瓦時可以每小時58片。ASML的計劃在2015年時光源功率能達到250瓦，可實現(xiàn)每小時126片。