BEUV技术:EUV光刻机后的新路线!
我们都知道,在过去的几十年里,芯片的制造过程,特别是光刻技术得到了很大的发展。光刻技术是一种利用光线在硅片上投影电路的基本设备。
同时,光刻工艺也直接影响到芯片的制作过程,进而影响到芯片的性能。
光刻技术,综合物理学,光学,精密仪器,高分子物理与化学,数学,材料,自动化,流体力学,高精密环境控制,软件等40多个专业领域。
于是,经过一轮又一轮的淘汰,全世界只剩下了 ASML,尼康,佳能,上海微电子。ASML是一家垄断企业,市场占有率高达90%。
然而,光刻技术从波长出发,从最早的波长435纳米、365纳米到248纳米、193纳米,再到如今的极紫外(13.5 nm)、紫外波段(193 nm)、紫外波段(EUV)。
光源确定后,第二步是增加投影光刻透镜的数值孔径 NA,因为较大的 NA值可以使更多的光线穿过透镜,获得更高的能量,从而更有效地控制和更高的分辨率。
第三个方面为减少光刻过程系数,此参数与光源及系统密切相关。
目前最先进的 EUV光刻技术,光源波长13.5纳米, NA0.55,难以进一步提高,即使实现,成本也很高。
同时, EUV光刻工艺系数已达0.25,这也是难以突破的理论极限,难以进一步提高 EUV光刻工艺。
所以 ASML之前就说,极紫外光刻技术很难进一步发展,原因是光刻过程的 NA因子已经到达了极限。
因此,未来光刻技术的进一步发展仍依赖于光源的波长,但是我们知道,波长是不断变化的,而光刻技术也是一代又一代的进步。
最初的升级主要是光源的升级,然后是各种光源的升级, NA驱动器的变化,以及光刻过程的变化。
在13.5 nm以后,波长会发生怎样的变化?科学家提出一种新的解决方法,称为 BEUV技术。
X纳米,比 EUV所用的13.5纳米要短,所以有更高的分辨率,更大的景深,以及更大的加工误差。
当采用6. Xnm波长时,也可对影响光刻过程的 NA值进行调整,使之适应新一轮的变化。
根据研究者们的预测,2035年后, BEUV光刻将取代 EUV光刻,芯片制造工艺将达到1 nm以下,只有 BEUV光刻可以胜任。
过去我们落后于世界先进光刻技术,再加上 BEUV技术,也不要急著先做准备,先让别的厂商先分类捆绑,再赶上全球水准,光刻技术才不至于卡在喉咙里,只等著看结果。