ASML CTO tror att nuvarande litografiteknologi kan komma till slut

Sep 28,2022
Under de senaste åren har ASML stått i mitten av världens halvledarteknologi. ASML höjde sitt produktionsmål två gånger förra året i hopp om att år 2025 kommer dess årliga transporter att nå cirka 600 DUV (djupa ultravioletta) litografimaskiner och 90 EUV (extremt ultravioletta) litografimaskiner. Leveransproblem uppstår varje dag på grund av den pågående chipbristen, och ASML har stött på överraskningar som branden på sin Berlin -fabrik.

För några dagar sedan accepterade ASML CTO Martin van den Brink en intervju med Bits & Chips.


Enligt Martin van den Brink var den största utmaningen med att utveckla hög-NA EUV-teknik att bygga ett metrologyverktyg för EUV-optik, med speglar dubbelt så stor som tidigare produkter, samtidigt som deras planhet höll sig inom 20 picometrar. Detta måste valideras i ett "halva ett företag" vakuumfartyg i Zeiss, en nyckeloptikpartner för ASML: s framsteg av High-NA EUV-teknik, som lades till senare.

För närvarande kör ASML sin färdplan på ett ordnat sätt, och den fortskrider smidigt. Efter EUV är EUV-teknik med hög NA. ASML förbereder sig för leveransen av den första High-NA EUV-litografimaskinen för kunder, som troligen kommer att slutföras någon gång nästa år. . Medan problem med leveranskedjan fortfarande kan störa ASML: s schema, borde det inte vara så stort problem. Hög-NA EUV-litografimaskiner är mer krafthungiga än befintliga EUV-litografimaskiner, vilket ökar från 1,5 megawatt till 2 megawatt. Det främsta skälet är på grund av ljuskällan, High-NA använder samma ljuskälla som kräver ytterligare 0,5 MW, och ASML använder också vattenkyld koppartråd för att driva den.

Omvärlden vill också veta efterträdaren efter hög-NA EUV-teknik. Jos Benschop, vice president för teknik vid ASML, avslöjade vid förra årets Spie Advanced Litography Conference ett möjligt alternativ och minskade våglängden. Det finns dock några problem att lösa med denna lösning, eftersom effektiviteten med vilken EUV -speglar återspeglar ljus är till stor del beroende av infallsvinkeln och en minskning av våglängden förändrar vinkelområdet så att linsen måste bli för stor för att kompensera kompensation , ett fenomen som också visas när den numeriska bländaren ökar.

Martin van den Brink bekräftade att ASML arbetar med detta, men personligen misstänker jag att Hyper-NA kommer att vara den sista NA, och det kommer inte nödvändigtvis att göra det till produktion, vilket innebär att vi efter decennier av litografi innovation kan göra det Kom till slutet av den nuvarande vägen för halvledar litografiteknik. Huvudmålet med ASML: s Hyper-NA-forskningsprogram är att komma med smarta lösningar som håller tekniken hanterbar när det gäller kostnader och tillverkbarhet.


High-NA EUV-systemet kommer att tillhandahålla en 0,55 numerisk öppning, med förbättrad noggrannhet jämfört med tidigare EUV-system med 0,33 numeriska bländarlinser, vilket möjliggör högre upplösningsmönster för mindre transistorfunktioner. I hyper-NA-systemet kommer det att vara högre än 0,7, eller till och med 0,75, vilket är teoretiskt möjligt.

Martin van den Brink vill inte skapa ett större "monster". Det förväntas att Hyper-NA kan vara nästa problem i utvecklingen av halvledar litografiteknologi, och dess tillverknings- och användningskostnader kommer att vara häpnadsväckande höga. Om tillverkningskostnaden för hyper-NA-teknik ökar i samma takt som den nuvarande EUV-tekniken med hög NA, är den nästan omöjlig ekonomiskt. För tillfället är det som Martin van den Brink hoppas övervinna kostnaden.

Transistorkrympning avtar på grund av potentiellt oöverstigliga kostnadsbegränsningar. Tack vare framstegen inom systemintegration är det fortfarande värt att fortsätta utveckla nya generationer av chips, vilket är goda nyheter. Vid denna tidpunkt blir frågan mycket verklig: vilka chipstrukturer är för små för att tillverkas ekonomiskt?