光源問題仍是EUV光刻技術(shù)中的難題

　　GlobalFoundries公司的光刻技術(shù)專家Obert Wood在最近召開的高級半導(dǎo)體制造技術(shù)會議ASMC2011上表示，盡管業(yè)界在改善EUV光刻機(jī)用光源技術(shù)方面取得了一定成效，但光源問題仍是EUV光 刻技術(shù)成熟過程中最“忐忑”的因素。

　　Obert Wood現(xiàn)在GlobalFoundries任職技術(shù)經(jīng)理，負(fù)責(zé)管理光刻技術(shù)的研發(fā)，同時他還在 Albany研發(fā)技術(shù)聯(lián)盟中擔(dān)任管理職務(wù)。他早年還曾在貝爾實(shí)驗(yàn)室工作了30多年，而貝爾實(shí)驗(yàn)室則是最早開始支持EUV光刻技術(shù)的單位之一。EUV光刻技 術(shù)所使用的光波波長要比現(xiàn)用的193nm光刻技術(shù)降低了15倍以上，僅13.4nm。

　　Wood表示，目前EUV光刻機(jī)可用的光源及其功率等級有：

　　1-Cymer公司生產(chǎn)的可用功率為11W的激光等離子體光源(LPP);

　　2-Xtreme公司生產(chǎn)的可用功率為7W的放電等離子體光源(DPP);

　　3-Gigaphoton公司生產(chǎn)的LPP光源。

　　他同時提醒與會者注意，光源設(shè)備生產(chǎn)公司在宣傳和銷售光源產(chǎn)品時，應(yīng)當(dāng)標(biāo)出光源的有用功率而不是用峰值功率或其它功率來忽悠客戶。

　　EUV光源功率問題仍然令人擔(dān)憂：

　　會上他還表示，EUV光刻機(jī)光源的可用功率必須增加到100W級別才能保證光刻機(jī)的產(chǎn)出量達(dá)到60片每小時，這也是芯片商業(yè)化生產(chǎn)的最低產(chǎn)出量要求，“然而，按目前EUV光源的研發(fā)狀態(tài)，只能夠達(dá)到每小時5片晶圓的產(chǎn)出量水平。”

　　除了最近舉辦的ASMC2011之外，即將于7月13日開幕的Semicon West大會上，EUV光刻技術(shù)研發(fā)的各界人士還將對這項(xiàng)技術(shù)的最新發(fā)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行匯報(bào)。這次會議上將設(shè)置一個“高級光刻技術(shù)”的研討環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)則會邀請4位業(yè)內(nèi)專家討論EUV光刻技術(shù)的光源，光刻機(jī)本體，光掩膜板技術(shù)等方面的最近進(jìn)展.另外這次會議上來自Cymer， Xtreme Technologies，ASML以及Sematech組織的多位技術(shù)專家將舉辦多場與EUV光刻技術(shù)的演講匯報(bào)會。

　　ASML公司已經(jīng)售出了三臺NXE:3100試產(chǎn)型EUV光刻機(jī)(嚴(yán)格地說應(yīng)該是已經(jīng)完成了在客戶廠房內(nèi)安裝3臺NXE:3100的任務(wù))，在推出升級版本的正式量產(chǎn)型NXE:3300B機(jī)型前，他們的計(jì)劃是將NXE:3100機(jī)型的銷售量增加到6臺或7臺水平,NXE:3300B機(jī)型的產(chǎn)出量預(yù)計(jì)為125片晶圓每小時。

　　Wood表示，在未來的幾年內(nèi)，EUV光源設(shè)備的可用功率必須進(jìn)一步增加到350-400W水平。他并認(rèn)為LPP光源在功率拓展方面的優(yōu)勢更大，但是設(shè)備的復(fù)雜程度也更高;而DPP光源則主要在設(shè)備壽命方面存在隱患。

　　“EUV光刻設(shè)備的產(chǎn)出量要達(dá)到60-100片每小時水平范圍，才能滿足對經(jīng)濟(jì)性的最低要求。而大批量生產(chǎn)用的EUV光刻機(jī)則需要使用400W有用功率水平的光源設(shè)備，才能保證產(chǎn)出量達(dá)到或超過100片每小時的水平。這就是眼下EUV光刻技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)。”在這樣的產(chǎn)出量水平上，EUV光刻機(jī)本體的功率消耗約在350千瓦，Wood認(rèn)為：“從生產(chǎn)成本上看，耗電量是光刻機(jī)的大頭，但這并非不可實(shí)現(xiàn)。”