7nm EUV工艺难产:三星/台积电心塞塞

时间:2018-11-10 10:54:41来源:女淘日记  阅读:(1)收藏
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不久前,高通宣布未来集成5G基带的骁龙芯片将基于三星的7nm制造,具体来说是7nmLPP,使用EUV(极紫外)技术。紧接着,三星就在华诚破土动工了一座新的7nmEUV工艺制造工厂,2020年之前要投产。看似风风火火,但其实7nmEUV依然面临着不少技术难题。据EETimes披露,

不久前,高通宣布未来集成5G基带的骁龙芯片将基于三星的7nm制造,具体来说是7nm LPP,使用EUV(极紫外)技术。

紧接着,三星就在华诚破土动工了一座新的7nm EUV工艺制造工厂,2020年之前要投产。

看似风风火火,但其实7nm EUV依然面临着不少技术难题。

据EETimes披露,在最近的芯片制造商会议上,有厂商就做了犀利地说明。

比如,GlobalFoundries研究副总裁George Gomba就表示,唯一有能力做250瓦EUV光刻机的ASML(阿斯麦)提供的现款产品NXE-3400仍不能满足标准,他们建议供应商好好检查EUV光罩系统,以及改进光刻胶。

这里对光刻做一下简单科普。

光刻就是将构成芯片的图案蚀刻到硅晶圆上过程。晶圆上涂有称为光刻胶的光敏材料,然后将该晶圆暴露在通过掩模照射的明亮光线下。掩模掩盖的区域将保留其光刻胶层,而直接暴露于紫外线的那些会脱落。

接着使用等离子体或酸蚀刻晶片(浸式)。在蚀刻过程中,被光刻胶中覆盖的晶片部分得到保护,可保留氧化硅; 其他被蚀刻掉。

显然,光线波长小的话可以创造更精细的细节,比如更窄的电路、更小的晶体管。不过在当下14nm的制造中并没有使用,而是借助多重图案曝光技术(多个掩膜和曝光台)实现。

可是步骤越多,制造时间就会越长,缺陷率也会随之提高。所以,更短的紫外线光不得不被提上技术日程。

芯片行业从20世纪90年代开始就考虑使用13.5nm的EUV光刻(紫外线波长范围是10~400nm)用以取代现在的193nm。EUV本身也有局限,比如容易被空气和镜片材料吸收、生成高强度的EUV也很困难。业内共识是,EUV商用的话光源功率至少250瓦,Intel还曾说,他们需要的是至少1000瓦。

会上,三星/台积电的研究人员透露,在NXE-3400下光刻有两个棘手问题,或蚀刻掉的区域不足造成短路,或时刻掉的区域过量,导致撕裂。

当下,EUV光刻机对20nm以上尺寸级别的工艺来说缺陷率是可接受的,往下的话还是难度重重。

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