ASML***的最新進(jìn)展

在 SEMICON West上， 本文作者采訪了 ASML 的 Mike Lercel。在本文中，該作者結(jié)合了SPIE 高級(jí)光刻會(huì)議上的 ASML 演示材料、Mike 在 SEMICON 上的演示、與 Mike在SEMICON 上的一些討論以及 ASML 最近的財(cái)報(bào)電話會(huì)議中的一些內(nèi)容。以分享了ASML***的最新進(jìn)展。

DUV

ASML 持續(xù)改進(jìn) DUV 系統(tǒng)。全新 NXT:2100i 具有 4 個(gè)新功能，可改善未來(lái)邏輯和 DRAM 的重疊和邊緣放置錯(cuò)誤。

1、用于改進(jìn)鏡頭和交叉匹配的畸變操縱器提供了更多的疊加校正控制。

2、經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的掩模版庫(kù)和新的掩模版加熱控制提高了掩模版覆蓋和吞吐量。

3、PARIS 光學(xué)傳感器改善了覆蓋效果。

4、2 種顏色的對(duì)齊也改善了疊加效果。

最終結(jié)果是機(jī)器匹配覆蓋改進(jìn)至遠(yuǎn)低于 1.3 納米（見(jiàn)圖 1），而交叉匹配覆蓋則略高于 1.1 納米。

圖 1. 機(jī)器匹配的覆蓋層。

0.33NA EUV

從剛剛完成的季度財(cái)務(wù)電話會(huì)議來(lái)看，ASML 目前已發(fā)貨超過(guò) 200 個(gè) NXE:3400/3600 系統(tǒng)。根據(jù)作者統(tǒng)計(jì)，當(dāng)中包括45個(gè)NXE:3400B、76個(gè)NXE:3400C 和 75個(gè)NXE:3600D，從總數(shù)看來(lái)，這個(gè)統(tǒng)計(jì)是有缺失的，因?yàn)槲业慕y(tǒng)計(jì)是基于 ASML 的銷售數(shù)字，然后發(fā)貨和統(tǒng)計(jì)銷售之間存在一些延遲。但可以預(yù)計(jì)的是，NXE:3600D 要么是/要么很快就會(huì)成為出貨量最多的系統(tǒng)。

從 2014 年第一季度到 2019 年第四季度，系統(tǒng)吞吐量增加了 >17 倍！NXE:3400C 在客戶現(xiàn)場(chǎng)以 30mJ/cm2 劑量實(shí)現(xiàn)了約 140 片/小時(shí) (wph)，NXE:3600D 在客戶現(xiàn)場(chǎng)以 30mJ/cm2 劑量實(shí)現(xiàn)了略高于 160 wph 的產(chǎn)能，在 ASML 實(shí)現(xiàn)了 185 wph 的產(chǎn)能。NXE:3800E 的目標(biāo)是 >220 wph！參見(jiàn)圖 2。

圖2、EUV系統(tǒng)吞吐

NXE產(chǎn)量不斷提高，2020年全球只有1個(gè)系統(tǒng)年產(chǎn)量超過(guò)50萬(wàn)片晶圓，2021年這一數(shù)字增加到15個(gè)，2022年增加到51個(gè)，見(jiàn)圖3。

圖 3.EUV 系統(tǒng)生產(chǎn)力。

NXE:3800E 的目標(biāo)是在 0.9nm 匹配機(jī)器覆蓋下 >220 wph，見(jiàn)圖 4。

圖 4. NXE:3800E 目標(biāo)。

第一批 NXE:3800E 預(yù)計(jì)在第四季度發(fā)貨，見(jiàn)圖 5。

圖 5. NXE:3800E 發(fā)貨狀態(tài)。

EUV 的一大問(wèn)題一直是系統(tǒng)的巨大功耗。ASML 不斷提高能源效率，將每片晶圓的能耗降低了 3 倍，見(jiàn)圖 6。

圖 6.EUV 能源效率。

0.33NA EUV 系統(tǒng)現(xiàn)已牢固地確立為前沿邏輯和 DRAM 部件上最關(guān)鍵層的首選工具，并且隨著每個(gè)新節(jié)點(diǎn)，更多層都更改為 EUV。

高數(shù)值孔徑 EUV

0.33NA EUV 系統(tǒng)的單次曝光圖案化目前達(dá)到約 30nm，隨著工藝的成熟，預(yù)計(jì)會(huì)進(jìn)一步改進(jìn)，但一些 EUV 多重圖案化已用于 5nm 和 3nm 邏輯工藝。較高數(shù)值孔徑的工具可提高可實(shí)現(xiàn)的單次曝光間距限制。

第一個(gè) 0.55NA EUV 系統(tǒng) EXE:5000 將于 2024 年初發(fā)貨，并于 2025 年批量生產(chǎn)。EXE:5000 是一個(gè)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，數(shù)量有限。

2023 年晚些時(shí)候，ASML 位于 Veldhoven 的工廠將與imec 合作建立一個(gè)High NA EUV 演示實(shí)驗(yàn)室，并于 2024 年初運(yùn)行工具。

量產(chǎn)型高數(shù)值孔徑曝光工具將是 EXE:5200，預(yù)計(jì)將于 2025 年初發(fā)貨。

Hyper NA EUV

如果間距繼續(xù)縮小，即使是 0.55NA Hihg NA 曝光工具最終也需要多重圖案化，而 ASML 正在認(rèn)真討論 NA 約為 0.75NA 的“Hyper NA”工具，但具體 NA 尚未確定。一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是何時(shí)/是否需要這樣的工具。

結(jié)論

ASML 繼續(xù)對(duì)其產(chǎn)品線進(jìn)行不懈的改進(jìn)計(jì)劃。更快、更精確的 DUV 和 0.33 NA EUV 工具。開(kāi)發(fā)即將推出的 0.55NA 高 NA EUV 工具，甚至超越高 NA 到可能的超 NA 工具。

審核編輯：劉清