在最近舉行的SPIE高級光刻技術大會上，來自各大公司的發言人警告稱雖然EUV光刻技術仍在不斷發展進步，但因其所使用的光源系統在功率參數方面的技術發展存在明顯的滯后，已經成為阻礙EUV光刻技術快速發展的最主要障礙之一。
Cymar制造的EUV用LPP光源系統 目前商用型EUV光刻機的主要廠商ASML公司剛剛將其首款”預產型“EUV光刻機NXE:3100交付給了三星公司，而比利時IMEC研究機構也宣布安裝了一部這樣的光刻設備。這種型號的光刻機使用的是Cymer公司制造的LPP光源系統。 按照IMEC的說法，這種光刻機可以刻制24nm線寬的線形或26nm直徑的孔洞圖案，應用偶極離軸照明技術（ dipole illumination）之后，最小線寬/線間距尺寸還可以進一步縮小到20nm。 由于曝光功率以及其它幾個方面的發展存在滯后，因此巴克萊資本公司的分析師C. J. Muse稱：”我們推測ASML公司交付給三星的那臺NXE3100的芯片產出量目前恐怕只能達到8-10片晶圓/小時左右，而要達到接近193nm液浸式光刻+雙重成像技術的水平，至少要將產出量提升到50片晶圓/小時，兩者顯然相差甚遠。“有些廠商甚至稱EUV光刻機的產出量目前只能以每天為單位來計算。 諷刺的是，按照人們原先的預想，EUV光刻工具本應早在65nm節點制程便開始啟用，不過由于在光源，掩膜版缺陷，光阻膠技術以及量測技術方面的研發上遇到了許多問題，因此EUV技術直到目前也遲遲未能成為主流。 盡管如此，由于目前使用的193nm液浸光刻+多重成像技術要想繼續沿用到更高等級的制程節點，其難度和成本也在不斷增加，因此高端芯片廠商仍然在竭力支持量產化EUV技術的研發，不過由于EUV技術實在不爭氣，廠商們目前別無選擇，只有繼續使用雙重成像技術。人們現在的預計是，EUV技術可能會在16nm節點制程開始啟用。 IMEC的發言人也承認，盡管在EUV光刻所用的光阻膠技術方面有所發展，但在提高曝光功率方面仍然存在一些問題，”曝光功率增加方面我們的進度有所拖延。“不過他同時表示EUV光刻的產出量性能方面已經比過去提高了二十倍左右，”到今年年底，我們還需要將產出量再提高10倍。“ EUV光刻設備曝光功率不足的問題： 據臺積電研發副總裁蔣尚義表示，要想將產出量提升到100-150片/小時，EUV光刻工具的曝光功率需要達到200W的等級。而眼下ASML NXE3100機型配用的Cymer LPP光源其曝光功率僅10W左右。他并表示除了曝光功率之外，成本也是另外一個較大的問題。 目前臺積電正在積極研發多種光刻技術，未來幾個月內，另外一臺3100EUV光刻機也將送抵臺積電。除了EUV光刻技術之外，臺積電也在研究無掩膜電子束直寫技術（E-Beam），他們正在與Mapper Lithography公司合作，在其Fab12工廠內試驗電子束直寫設備。 EUV光刻機的照明光源設備廠商有Cymer，Gigaphoton，Ushio等幾家（前兩家主要生產LPP光源），其中Cymer制造的EUV光源系統主要是基于激光等離子技術(LPP)的，這家公司目前共售出了4套這樣的LPP光源系統，其客戶包括三星等大廠，不過Cymer自己也承認其光源系統的功率指標沒有達到既定的目標。巴克萊的分析師Muse表示：”從EUV用光源系統的角度上講，Cymer相比其它的公司而言目前還是占有領先地位。“
LPP光源原理圖 日本Gigaphoton公司則在這次會議上宣稱他們在使用錫負載形成等離子體輻射極紫外線時的能量轉換效率（同樣屬于LPP光源類型），已經達到世了界先進水平。該公司并表示其負責EUV用設備制作的新工廠去年便已經投入使用。還稱其首款商用化EUV光刻用光源系統目前仍在測試中，將于今年晚些時候正式上市。這種光源系統的轉換效率達到了3.3%，采用的負載則為20微米直徑的液態錫滴，系統使用了預脈沖技術在主激光束照射錫滴之前先使用短波激光對錫滴進行”預激發“。 |
