极紫外光刻|新一代EUV光刻机要爆发了( 二 )


目前,虽然只有ASML一家能生产EUV光刻机,但由于其技术过于复杂,也需要与业内的半导体设备厂商和科研机构合作,才能生产出未来需要的更先进EUV设备 。
例如,不久前,东京电子(TEL)宣布,向imec-ASML联合高 NA EUV 研究实验室推出其领先的涂布机,该设备将与 ASML 的下一代高NA EUV光刻系统NXE:5000 集成 。
与传统的 EUV 光刻相比,高 NA EUV 光刻有望提供更先进的图案缩放解决方案 。被引入联合高 NA 实验室的涂布机/显影剂将具有先进的功能,不仅与广泛使用的化学放大抗蚀剂和底层兼容,而且还与旋涂含金属抗蚀剂兼容 。旋涂含金属抗蚀剂已表现出高分辨率和高抗蚀刻性,有望实现更精细的图案化 。
然而,含金属的抗蚀剂还需要精密的图案尺寸控制以及芯片背面和斜面的金属污染控制 。为了应对这些挑战,安装在联合高 NA 实验室的涂布机/显影剂配备了能够处理含金属抗蚀剂的前沿工艺模块 。
结合新的工艺模块,TEL Coater/Developer 的单个单元可以在线处理多种材料,包括化学放大抗蚀剂、含金属抗蚀剂和底层 。这将实现灵活的晶圆厂运营 。
今年下半年,ASML推出了最新0.33数值孔径EUV光刻机NXE:3600D,每小时曝光产量(throughput)预估可提升至160片,2023年再推出NXE:3800E可将每小时曝光产量提升到195~220片 。
至于0.55高数值孔径的下一代EUV技术预计2025年后进入量产,支援1.5nm及1nm逻辑制程,以及最先进的DRAM制程 。
在今年第二季度的电话会议上,ASML 首席执行官 Peter Wennink 表示,该公司计划今年生产约40台EUV光刻机,并将在2022 年扩大到55台,2023 年将产量增加到60台 。
要生产EUV设备,ASML需要从德国蔡司公司采购系统所需的镜头,然而,它每年可以采购的镜头数量有限,这导致系统的交货时间很长 。对此,Peter Wennink表示,该公司的EUV设备交付周期也将从之前的18至24个月缩短至12至 18个月 。
Wennink 表示,其三大 DRAM 客户都计划使用 EUV 进行量产 。到 2021 年,这些公司预计将总共花费 12 亿欧元来购买 EUV 系统 。他补充说,未来向这些公司的 EUV 出货量将增加 。
ASML已经开始生产其NXE 3600D新型EUV设备,与之前的3400C相比,该系统的生产率提高了15%到20%,覆盖率提高了30% 。
今年第二季度,ASML的销售额为40亿欧元,净利润为10亿欧元,比2020年第二季度分别增长20%和38% 。该公司的订单与上一季度相比增长了 75%,达到 83 亿欧元,其中 49 亿欧元用于EUV设备 。
韩国占ASML销售额的39%,其次是中国台湾的35% 。该公司预计2021年的销售额将比 2020年增长35% 。
结语
随着芯片制程工艺的提升,台积电和三星已采购大量EUV光刻机,存储芯片制造商SK海力士也已开始采用EUV光刻机,未来5年也将大幅增加采购量,美光科技也计划在2024年开始使用EUV设备 。
四大芯片厂大量采购EUV设备,意味这该类光刻机的应用比例在未来几年将大幅提升,并逐渐占据主导地位 。ASML的一名高管在一次EUV光刻机生态系统会议上表示,预计到2025年,全球晶圆厂运行的光刻机中,EUV设备所占比例将超过60% 。
极紫外光刻|新一代EUV光刻机要爆发了
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