ASML：量產(chǎn)型EUV機(jī)臺2015年就位

極紫外光(EUV)微影技術(shù)將于2015年突破量產(chǎn)瓶頸。傳統(tǒng)浸潤式微影技術(shù)在半導(dǎo)體制程邁入1x奈米節(jié)點(diǎn)后將面臨物理極限，遂使EUV成為產(chǎn)業(yè)明日之星。設(shè)備供應(yīng)商艾司摩爾(ASML)已協(xié)同比利時(shí)微電子研究中心(IMEC)和重量級晶圓廠，合力改良EUV光源功率與晶圓產(chǎn)出速度，預(yù)計(jì)2015年可發(fā)布首款量產(chǎn)型EUV機(jī)臺。

ASML亞太區(qū)技術(shù)行銷協(xié)理鄭國偉提到，ASML雖也同步投入E-Beam基礎(chǔ)研究，但目前對相關(guān)設(shè)備的開發(fā)計(jì)劃仍抱持觀望態(tài)度。

ASML亞太區(qū)技術(shù)行銷協(xié)理鄭國偉表示，ASML于2012年下旬購并微影設(shè)備光源供應(yīng)商--Cymer后，近半年在EUV技術(shù)研發(fā)方面已有重大突破。特別在光源功率表現(xiàn)上，已從去年30瓦(W)大幅提升至目前的55瓦，預(yù)估今年底設(shè)定功率達(dá)80瓦、每小時(shí)晶圓產(chǎn)出速度(wph)58片的目標(biāo)也可順利達(dá)陣，并將出貨五部EUV研發(fā)型設(shè)備--NXE3300予客戶。

與此同時(shí)，ASML亦緊鑼密鼓推動EUV量產(chǎn)型機(jī)臺設(shè)計(jì)，目前正與英特爾(Intel)、臺積電、三星(Samsung)和IMEC緊密合作，將共同投入大量研發(fā)資源并貢獻(xiàn)各自的矽智財(cái)(IP)，進(jìn)一步提升EUV光源功率并改良光學(xué)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，使晶圓產(chǎn)出速度和經(jīng)濟(jì)效益符合業(yè)界要求。鄭國偉強(qiáng)調(diào)，ASML最快在2015年中就能發(fā)布EUV量產(chǎn)型機(jī)臺，使光源功率突破250瓦，且晶圓產(chǎn)出速度臻至125wph，從而協(xié)助晶圓廠加速布建10奈米鰭式電晶體(FinFET)產(chǎn)線。

事實(shí)上，ASML已和晶圓廠客戶達(dá)成共識，認(rèn)為只要將EUV光源功率提升至100～125瓦，實(shí)現(xiàn)70wph的水準(zhǔn)，整體生產(chǎn)成本就能趕上多重浸潤式曝光，逐漸在16/14奈米FinFET制程嶄露頭角。至于2015～2016年，EUV具備125wph的產(chǎn)出能力，更將成為晶圓廠發(fā)展10奈米FinFET不可或缺的制程設(shè)備，躍居微影技術(shù)主流地位。

據(jù)悉，進(jìn)入20奈米世代，電晶體線寬(指晶圓布線之間的距離)將微縮至30奈米以下，已超越目前主流浸潤式微影方案的解析度極限(約為3x奈米)，因此，包括臺積電、格羅方德(GLOBALFOUNDRIES)等正在投資建置20奈米產(chǎn)線的晶圓廠，皆已相繼導(dǎo)入雙重曝光(Double-patterning)技術(shù)，在同一片晶圓面積上進(jìn)行兩次微影制程，以實(shí)現(xiàn)更高密度的晶片電路布局(Layout)。

不過，鄭國偉分析，一旦采用雙重甚至三重曝光，增加晶圓制作流程的循環(huán)時(shí)間(CycleTime)，不僅生產(chǎn)成本倍增，良率也會隨之下降，勢將延宕先進(jìn)制程開發(fā)速度，并重重打擊晶圓廠和晶片商的投資信心。也因此，業(yè)界才會對解析度可朝30奈米以下規(guī)格延伸，并能單次曝光的EUV寄予厚望；而EUV主要設(shè)備供應(yīng)商ASML更是責(zé)無旁貸，務(wù)須跨越相關(guān)技術(shù)門檻，以延續(xù)摩爾定律(Moore’sLaw)。

由于EUV對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展舉足輕重，部分業(yè)者也憂心該技術(shù)一旦遭遇瓶頸，整個(gè)供應(yīng)鏈將無以為繼的窘境，競相開始尋求備案。鄭國偉提到，現(xiàn)階段的確有廠商同時(shí)押寶不同的微影方案，其中，可省下光罩制程且解析度亦能滿足1x奈米晶圓要求的多重電子束(MultiE-Beam)技術(shù)，為當(dāng)下呼聲最高的EUV替代選項(xiàng)；然而，E-Beam的晶圓產(chǎn)出速度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后傳統(tǒng)或EUV微影，短期內(nèi)難有突破性的進(jìn)展。