远紫外光(Extreme Ultra-Violet)及其应用

2013-12-20 admin1 171

  EUV是指波长为13.5nm的远紫外光(Extreme Ultra-Violet)。也称为软X线。利用远紫外光的EUV曝光技术作为可使半导体进一步微细化的新一代曝光技术而备受期待。

  以前的半导体曝光技术是通过缩短所用光线的波长来提高曝光时的分辨率,从而满足微细化需求。不过,近10年来,曝光波长一直维持在193nm没有改变。其原因是,业界导入了在镜头与晶圆间充满水的液浸曝光技术,以及反复曝光的二次图形曝光技术等,替代了缩短波长的方法来提高分辨率。

  

激埃特光电

  大幅缩短曝光波长

  EUV曝光将曝光波长缩短至13.5nm,由此提高曝光时的分辨率

  然而,这些技术也越来越接近极限。最新的液浸曝光技术的分辨率为38nm左右,即使使用二次图形曝光技术,19nm已是极限。继续提高分辨率的话,就需要将曝光次数增加到3次以上,这会使成本升高。而使用波长仅为13.5nm的EUV曝光技术时,一次曝光便可轻松形成14nm左右的图形。

  不过,目前EUV曝光技术的开发变得越来越慢。其主要原因在于,EUV光源的输出功率目前仅为10~20W,还远远达不到量产所需要的250W。这样下去的话,会给半导体的微细化发展速度造成巨大影响。因此,从事EUV曝光装置业务的阿斯麦公司(ASML)于2012年10月宣布收购全球最大的EUV光源厂商西盟(Cymer),以加快开发速度。阿斯麦的目标是2015年使EUV光源的输出功率达到量产所需要的250W。

  远紫外光光刻(EUV) 可能被看作是最有前景的技术之一。尽管目前仍有多项技术正等待去克服解决。

  半导体业正采用两次图形曝光技术,而设想逐步过渡到EUV技术,因此直到2012年时,先进技术为22nm半间距时仍会采用两次图形曝光技术为主流。在被访者中有60.4%的使用者认为两次图形曝光技术会使用在栅层光刻中及有51.1%认为用在接触层光刻中。但到2014-2015年时许多被访者认为达到 16nm时代,有43%的被访者认为可能应用在栅层制造中及47.7%应用在接触层光刻中。到2016-2018时代,工业界许多人相信进入11nm,那时有60.6%的被访者认为可能应用在栅层光刻及63.9%应用在接触层光刻中。

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