一層薄膜，難倒了三星

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚）隨著 5nm 及以下的芯片出貨量越來越大，EUV ***已經(jīng)成了每個晶圓廠創(chuàng)造巨額利潤的一大高成本利器。然而，在 EUV ***的制造過程中還是有不少工序、材料需要新的解決方案，對于晶圓廠來說，這些才是令他們頭疼產(chǎn)量與良率的問題。以光罩防塵膜為例，針對過去的 DUV***打造的解決方案已經(jīng)不再適用。

不起眼卻重要無比的防塵薄膜

光罩防塵膜作為半導體制造光刻工藝中用到的一項關(guān)鍵材料，除了防塵避免異物附著造成缺陷外，也有著保護光罩不被損壞的作用。DUV ***經(jīng)歷了長時間的發(fā)展，其光罩防塵膜技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，其透光率基本都能達到 99% 以上。

然而在 EUV ***上，光罩防塵薄膜卻難倒了不少廠商。極紫外光很容易被各種有機材料吸收，對 EUV 波長帶具有完全透明性的材料還不存在，所以高透光率的實現(xiàn)是個大難題。為此，防塵薄膜必須做到非常薄才能盡可能減少光線的吸收，以 ASML 與三井化學開發(fā)的光罩防塵薄膜為例，其厚度只有 13nm，只有頭發(fā)的0.1% 左右?？杉幢闳绱?，這個 13nm 厚度的防塵薄膜也只能做到 90.6% 的透光率。

除了透光率外，防塵薄膜能夠承受的功率也必須要進一步提高，比如單次 EUV 曝光的功率可能在 200W 以上，在 13nm 的厚度下要想承受大功率的曝光，就必須要對其結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新。

還是選擇了日廠

據(jù)傳三星早在一開始的 EUV 生產(chǎn)中并未使用防塵薄膜，從而導致了良率不高等一系列問題。對于更為復雜的 EUV 光刻技術(shù)而言，這樣的結(jié)果也在預(yù)料之內(nèi)。畢竟除了防塵外，保護均價 30 萬美元的光罩也是防塵薄膜的任務(wù)之一。

為此，三星選擇投資本土材料廠商 S&S Tech 和 FST，為的就是開發(fā)透光率 90% 以上的防塵薄膜，且已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品出貨。然而業(yè)界一直有消息稱三星并沒有用到他們生產(chǎn)的防塵薄膜，因為其雖然透光率達標，但強度并不夠，很有可能會進一步損壞光罩，致使對整個 EUV ***進行清潔，同時還要停止產(chǎn)線。

盡管三星在研發(fā)和投資防塵薄膜上付出了不少努力，但從今年KISM2023 大會上三星電子研究員Young Seog Kang的分享來看，三星電子目前在 EUV 上用到的也是來自三井化學的光罩防塵膜，且三井化學是其唯一供應(yīng)商。據(jù)了解，其所使用的防塵薄膜透光率已經(jīng)達到了 90%，且下一步是提高到 94% 到 96%。

寫在最后

由此可以看出，先進工藝的制造并不只是依賴EUV ***這一臺機器即可，配套的所有設(shè)備、材料等都需要進一步升級。況且高 NA EUV ***尚未投入使用，新的機器到位后，我們或許又將面臨新一輪的良率爬坡。