挺进次世代：ASML披露更多EUV光刻机研发新进展
发布时间：2011-3-5 08:07
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在最近举办的SPIE高级光刻技术会议上，尽管EUV光刻工具的发展现状仍显得不够成熟，但目前唯一一家推出商用EUV光刻设备的厂商ASML还是给我们 带来了一些下一代EUV光刻机的新信息，而我们也趁此机会给大家总结一下ASML已经上市和正在研发阶段的EUV光刻机的部分性能参数。
IMEC工作人员正在安装NXE:3100 如我们以前介绍的那样，ASML目前上市的试产型EUV光刻机型号为NXE:3100，这款机型号称最高成像能力为18nm，尽管这款机型在曝光功率和产出量方面还存在一些问题，但ASML表示他们会进一步优化下一代机型的性能，他们预定于2012年推出3100的后续机型。 我们先来看看他们刚刚推出的试产型NXE:3100机型的情况，之所以称为“试产型”，主要是因为这款机型在产出量方面还不能达到芯片制造厂商量产芯片时的产出量要求。 NXE:3100机型的主要客户和光源系统/产出量指标： 目前已经有两台NXE:3100在客户处安装完成，其中首家安装的客户是三星公司，第二家则是比利时的IMEC研究机构。需要说明的是，目前ASML公司有两家EUV光源供应商，其一是Cymer公司，他们生产的EUV光源系统采用的是LPP激光等离子体光源，这种光源使用高功率激光来加热负载产生等离子体，据ASML透露，目前Cymer提供的光源系统其持续曝光功率为11W；另外一种则是Ushio生产的基于DPP放电等离子体技术的光源系统，这种光源利用放电来加热负载(极微小的锡滴)产生等离子体，据ASML称Ushio正在开发过程中的一套DPP光源系统的曝光功率可达12W。而三星公司安装的那台NXE3100配用的是Cymer的光源系统，IMEC的那台则采用Ushio的光源系统。 另外还有一家生产EUV光源系统的主要厂商Gigaphoton，据ASML公司透露，这家公司制造的EUV LPP光源系统据称曝光功率可达20W左右。 
接触孔(contact hole)的形状 据说三星采购这台EUV光刻机的目的是准备将其用于内存芯片的生产制造，原因是如果使用193nm液浸光刻+双重成像技术来制造更高密度的内存芯片中的接触孔结构，其制造成本会很高，因此三星正在寻找其它的制造方案。 产出量方面，NXE3100机型到今年年底可实现60片晶圆/小时的产出量，而目前则每小时只能加工出5片晶圆。按照ASML公司高级产品经理Christian Wagner的说法，只有将光源的持续曝光功率提升到100W等级，才有望实现60片/小时的产出量目标。而按KLA-Tencor公司高管的说法，EUV光刻机的每小时产出量必须能维持在80片晶圆，光刻机厂商才有可能从中获得稳定的收入。 NXE3100其它主要技术参数： 其它参数方面，按照ASML公司高级产品经理Christian Wagner的说法，NXE:3100分辨率可达27nm级别，可以成像的最小线宽尺寸和最小线间距尺寸则达到27/24nm，最小接触孔(contact hole)的孔径尺寸则为30nm；数值孔径则为0.25，曝光视场尺寸则为26mmx33mm(原文为26nm，似乎有误)，套刻误差为4nm，杂散光斑比例（Flare）为5%。 Wagner还表示，NXE:3100光刻机目前已经可以刻制出32/40nm直径尺寸的接触孔。而如果使用偶极离轴照明式分辨率增强技术(dipole resolution technique)，系统的分辨率还可以进一步提高到可刻制直径在20nm以下的接触孔结构。至于在逻辑器件中的应用，这款机器则据称可用于制造18nm制程的SRAM芯片。 NXE3100售价及主要客户： 价格方面，NXE:3100机型的售价据称约在1亿美元左右。光是EUV光刻工具一项业务，ASML公司目前为止从中获利的数额便已经达到了10亿美元之巨。 除了三星和IMEC两家客户之外，还有另外四家公司也已经向ASML公司订购了NXE:3100机型，这四家公司分别是Intel，台积电，韩国Hynix以及日本东芝公司。而Globalfoundries公司则跳过了NXE:3100，已经提前订购了ASML尚未开发完成的量产型NXE:3300机型。 下一代机型NXE3300B的主要技术指标及订货状况： 据ASML表示，NXE:3100之后，他们还在开发其下一代可供量产的机型NXE:3300.该机型的初始型号将命名为NXE:3300B，这款机型数值孔径NA为0.33(原来计划的NA值为0.32，不过ASML公司后来提升了这项规格)，图像解析度可达22nm(原文为0.22nm，似乎有误)。该机型的产出量目标是每小时加工125片晶圆，这意味着其所配套的光源的持续功率必须达到250W。目前ASML公司已经收到了10份这款机型的订单。 附：ASML开发的各型EUV光刻机参数汇总对比： 
说明： 1-ADT指Alpha demo tool，是ASML出品的第一代EUV光刻试验机型； 2-所谓常规照明形式，即指没有应用离轴光照技术的情况； 2-所有三台机型均采用双工作台设计. |
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