EUV：終極的曝光技術

　　面向超越22nm工藝的最尖端半導體而正在研發的新技術——采用13.5nm這一超短波長的新一代曝光技術EUV(extreme ultraviolet)即將展露鋒芒。由于EUV曝光技術實現了半導體的極小線寬，因而被稱為“終極的曝光技術”。另一方面，與現有的曝光技術相比，用于批量生產的技術壁壘非常高，所以至今為止仍無法擺脫“夢幻”技術的色彩。與以往的曝光技術相比，其技術壁壘之高主要體現在光源波長非常小上。

　　1980年代之后，曝光裝置的光源種類從波長436nm的g線、波長365nm的i線到波長248nm的KrF激光和波長193nm的KrF激光，波長一直在逐漸變小。現在，最先進的半導體生產使用的是浸沒式ArF激光裝置。如果采用EUV曝光技術，則意味著波長又將呈數量級地縮小。同時，曝光裝置的體積明顯變大、內部構造也與以往有很大不同。因此，業內一直認為要用于批量生產并不容易。

　　EUV曝光技術的狀況，現在已明顯發生了變化——EUV曝光技術本身取得了很大進步，同時采用該技術的半導體廠商也開始認真研討EUV的應用。在2010年10月17～20日于日本神戶召開的EUV相關國際會議“2010 International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography(EUVL)”上，EUV曝光技術取得了很大進展。EUV曝光裝置的供應商——荷蘭的阿斯麥公司(ASML)宣布，向客戶出售了一臺EUV曝光裝置的Beta機。

　　這里所說的EUV曝光裝置的Beta機，除吞吐量以外的性能均與實際的商用機相同。可以說，購買該產品意味著這些半導體廠商即將正式應用。半導體廠商計劃于2011年內再購進5臺Beta機。最近，包括已出售的1臺在內總計6臺EUV曝光裝置都是提供給不同用戶的。也就是說有6家客戶在使用該產品。另外，據說ASML計劃于2012年供貨量產機型，目前已有6家廠商共定購了8臺這種量產機型。

　　2010 EUVL的會議主席、半導體尖端技術公司(Selete)董事兼第三研究部部長森一朗向與會者介紹了最近的一些情況變化。“在兩年前，用戶也就是半導體廠商們對這個裝置完全沒有信心。情況發生改觀也就在這半年。其中有兩個原因，一是EUV技術開發本身切實地取得了進展;此外，可以說更重要的原因是，目前參與研發浸沒式激光雙圖案化技術的半導體廠家技術人員認為，下一步要采用的三重圖案與四重圖案會使成本明顯提高。如果引進三重圖案與四重圖案技術，就需要調整蝕刻技術等曝光相關裝置、以支持這些圖案技術。而其成本不會是小數目。所以認為引進EUV曝光技術比較實際。”

　　不過，EUV曝光裝置的價格為一臺8000萬～1億美元。假設“1美元=80日元”，一臺則為64～80億日元。業內人士認為：“訂購這么昂貴的裝置，充分體現了半導體廠家對該技術的重視程度。目前不景氣的環境下，不會有廠家把這么多資金投入到尚無把握的技術研發上的。”筆者認為這番話如實反映了EUV技術的現狀，所以EUV技術即將展露鋒芒。