7nm最少再等两年:只因EUV技术依然未成熟
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【天极网手机频道】极紫外光刻机(EUV)一直备受半导体行业关注,虽然荷兰ASML公司开始出货EUV光刻机,但是EUV光刻机的问题依然存在。虽然目前英特尔、台积电、三星和格芯(格罗方徳)都在积极准备7nm工艺,但是要用上EUV显然还有很行的道路要走。
与目前常见的浸入式深紫外光刻机(DUV)的193nm波长不同的是,13.5nm的极紫外光几乎没有合适的液体作为浸入液,所以现在常见的浸入式光刻在EUV上难以应用。
与此同时,极紫外光的产生也是制造难题,格罗方徳工厂通过激光脉冲,将融化的锡液滴转化为高能等离子,借此产生13.5nm的光波;然后将光波通过玻璃制成的透镜折射到晶圆上,要让极紫外光顺利的到达晶圆表面,需要在硬真空的环境中才能实现。现在EUV还有一个难点亟待解决,现在的EUV光刻机的光效率只有2%左右。而且有源功率只有250W,无法满足高效刻蚀晶圆的目的。
除了光刻机本身的不足之外,掩膜一直是半导体进步的重要一环,合适的保护膜可以防止在生产过程中的碎片沉浸到掩具上。就算在清洁的条件下,晶圆依然需要罩上保护壳以保证EUV设备本身的真空环境,以减少由于缺乏保护膜让碎片残留在成品上的可能。
现在的EUV掩膜可以将78%的能量从扫描仪传送到晶圆上,但格罗方徳表示在大规模生产前,能量传送效率至少要达到88%,格罗方徳首席技术官Tom Caulfield对EUV前景保持乐观态度,他认为EUV技术不会影响到7nm芯片的生产,而且EUV只会用到芯片的触点(contacts)和通路(vias)上。
就目前的情况来看,三星和台积电虽然已经宣称在今年量产7nm工艺,但是他们的7nm工艺并非完全的7nm,准确点应该说是10nm的改良版,真正的7nm最少还要等待2年左右才能正式量产。
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