ASML第二代EUV曝光机开发传瓶颈,神队友救援力拼原进程问世

极紫外光曝光机(EUV)目前是先进半导体制程,不论DRAM或芯片代工生产提升性能的关键。荷兰商艾司摩尔(ASML)是全球唯一量产EUV曝光机的厂商,台积电、三星、英特尔先进制程都依赖EUV曝光机生产。现阶段每台曝光机单价将近1.5亿美元,但ASML的EUV曝光机目前出货都是光源波长13.5纳米左右的第一代产品,物镜NA数孔径是0.33,据ASML表示,第二代EUV曝光机已进入开发阶段。

首代EUV曝光机量产型号为NXE:3400B,产能为每小时125PWH。ASML目前出货主力是NXE:3400C,产能提升到135WPH。预计2021年底还有NXE:3600D系列产品将推出,产能再提升到160WPH。只不过价格也会提升到1.45亿美元左右。

为了提升生产效率,ASML第二代EUV曝光机型号将是NXE:5000系列,物镜NA值将升到0.55,提高曝光精准度。然而第二代EUV曝光机研发阶段遭遇瓶颈,原本预计最快2023年问世,传出可能延后到2025~2026年,延后近3年,市场人士担心将影响半导体制程研发。

不过虽遭遇研发瓶颈,却有神队友救援。外电报道指出,日本最大半导体镀膜极蚀刻设备公司东京电子(东京威力科创Tokyo Electron)宣布,镀膜/显影技术将与ASML合作,联合发展下一代EUV曝光机生产,维持2023年问世。除了东京电子,比利时微电子研究中心(IMEC)也是合作伙伴。

东京电子指出,借旋金属抗蚀剂以显示高分辨率和高蚀刻电阻,有望使图案更精细。含金属的抗蚀剂需控制复杂的图案尺寸,以及掌握芯片背面/斜面金属污染程度。为了应对挑战,涂层/开发人员正在联合高NA实验室安装先进制程模块,处理含金属抗蚀剂。

0.55 NA值的第二代EUV曝光机比第一代0.33 NA值的EUV曝光机有更多优势,包括更高对比度、图形曝光更低成本、更高生产效率等。有消息指出,ASML已出货的NXE:3400B / 3400C系列曝光机,乃至2021年底问世的3600D系列曝光机,都会称为首代EUV曝光机,因物镜NA都为0.33。第二代即是NA提升至0.55的系列产品。因性能提升,第二代EUV曝光机造价势必大幅上涨,届时生产芯片价格也将水涨船高,产品售价不会太亲民也是想当然尔的事。

(首图来源:ASML)

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