在最近舉辦的SPIE高級光刻技術(shù)會(huì )議上，盡管EUV光刻工具的發(fā)展現狀仍顯得不夠成熟，但目前唯一一家推出商用EUV光刻設備的廠(chǎng)商ASML還是給我們 帶來(lái)了一些下一代EUV光刻機的新信息，而我們也趁此機會(huì )給大家總結一下ASML已經(jīng)上市和正在研發(fā)階段的EUV光刻機的部分性能參數。
IMEC工作人員正在安裝NXE:3100 如我們以前介紹的那樣，ASML目前上市的試產(chǎn)型EUV光刻機型號為NXE:3100，這款機型號稱(chēng)最高成像能力為18nm，盡管這款機型在曝光功率和產(chǎn)出量方面還存在一些問(wèn)題，但ASML表示他們會(huì )進(jìn)一步優(yōu)化下一代機型的性能，他們預定于2012年推出3100的后續機型。 我們先來(lái)看看他們剛剛推出的試產(chǎn)型NXE:3100機型的情況，之所以稱(chēng)為“試產(chǎn)型”，主要是因為這款機型在產(chǎn)出量方面還不能達到芯片制造廠(chǎng)商量產(chǎn)芯片時(shí)的產(chǎn)出量要求。 NXE:3100機型的主要客戶(hù)和光源系統/產(chǎn)出量指標： 目前已經(jīng)有兩臺NXE:3100在客戶(hù)處安裝完成，其中首家安裝的客戶(hù)是三星公司，第二家則是比利時(shí)的IMEC研究機構。需要說(shuō)明的是，目前ASML公司有兩家EUV光源供應商，其一是Cymer公司，他們生產(chǎn)的EUV光源系統采用的是LPP激光等離子體光源，這種光源使用高功率激光來(lái)加熱負載產(chǎn)生等離子體，據ASML透露，目前Cymer提供的光源系統其持續曝光功率為11W；另外一種則是Ushio生產(chǎn)的基于DPP放電等離子體技術(shù)的光源系統，這種光源利用放電來(lái)加熱負載(極微小的錫滴)產(chǎn)生等離子體，據ASML稱(chēng)Ushio正在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一套DPP光源系統的曝光功率可達12W。而三星公司安裝的那臺NXE3100配用的是Cymer的光源系統，IMEC的那臺則采用Ushio的光源系統。 另外還有一家生產(chǎn)EUV光源系統的主要廠(chǎng)商Gigaphoton，據ASML公司透露，這家公司制造的EUV LPP光源系統據稱(chēng)曝光功率可達20W左右。
接觸孔(contact hole)的形狀 據說(shuō)三星采購這臺EUV光刻機的目的是準備將其用于內存芯片的生產(chǎn)制造，原因是如果使用193nm液浸光刻+雙重成像技術(shù)來(lái)制造更高密度的內存芯片中的接觸孔結構，其制造成本會(huì )很高，因此三星正在尋找其它的制造方案。 產(chǎn)出量方面，NXE3100機型到今年年底可實(shí)現60片晶圓/小時(shí)的產(chǎn)出量，而目前則每小時(shí)只能加工出5片晶圓。按照ASML公司高級產(chǎn)品經(jīng)理Christian Wagner的說(shuō)法，只有將光源的持續曝光功率提升到100W等級，才有望實(shí)現60片/小時(shí)的產(chǎn)出量目標。而按KLA-Tencor公司高管的說(shuō)法，EUV光刻機的每小時(shí)產(chǎn)出量必須能維持在80片晶圓，光刻機廠(chǎng)商才有可能從中獲得穩定的收入。 NXE3100其它主要技術(shù)參數： 其它參數方面，按照ASML公司高級產(chǎn)品經(jīng)理Christian Wagner的說(shuō)法，NXE:3100分辨率可達27nm級別，可以成像的最小線(xiàn)寬尺寸和最小線(xiàn)間距尺寸則達到27/24nm，最小接觸孔(contact hole)的孔徑尺寸則為30nm；數值孔徑則為0.25，曝光視場(chǎng)尺寸則為26mmx33mm(原文為26nm，似乎有誤)，套刻誤差為4nm，雜散光斑比例（Flare）為5%。 Wagner還表示，NXE:3100光刻機目前已經(jīng)可以刻制出32/40nm直徑尺寸的接觸孔。而如果使用偶極離軸照明式分辨率增強技術(shù)(dipole resolution technique)，系統的分辨率還可以進(jìn)一步提高到可刻制直徑在20nm以下的接觸孔結構。至于在邏輯器件中的應用，這款機器則據稱(chēng)可用于制造18nm制程的SRAM芯片。 NXE3100售價(jià)及主要客戶(hù)： 價(jià)格方面，NXE:3100機型的售價(jià)據稱(chēng)約在1億美元左右。光是EUV光刻工具一項業(yè)務(wù)，ASML公司目前為止從中獲利的數額便已經(jīng)達到了10億美元之巨。 除了三星和IMEC兩家客戶(hù)之外，還有另外四家公司也已經(jīng)向ASML公司訂購了NXE:3100機型，這四家公司分別是Intel，臺積電，韓國Hynix以及日本東芝公司。而Globalfoundries公司則跳過(guò)了NXE:3100，已經(jīng)提前訂購了ASML尚未開(kāi)發(fā)完成的量產(chǎn)型NXE:3300機型。 下一代機型NXE3300B的主要技術(shù)指標及訂貨狀況： 據ASML表示，NXE:3100之后，他們還在開(kāi)發(fā)其下一代可供量產(chǎn)的機型NXE:3300.該機型的初始型號將命名為NXE:3300B，這款機型數值孔徑NA為0.33(原來(lái)計劃的NA值為0.32，不過(guò)ASML公司后來(lái)提升了這項規格)，圖像解析度可達22nm(原文為0.22nm，似乎有誤)。該機型的產(chǎn)出量目標是每小時(shí)加工125片晶圓，這意味著(zhù)其所配套的光源的持續功率必須達到250W。目前ASML公司已經(jīng)收到了10份這款機型的訂單。 附：ASML開(kāi)發(fā)的各型EUV光刻機參數匯總對比：
說(shuō)明： 1-ADT指Alpha demo tool，是ASML出品的第一代EUV光刻試驗機型； 2-所謂常規照明形式，即指沒(méi)有應用離軸光照技術(shù)的情況； 2-所有三臺機型均采用雙工作臺設計. |
