俄自研EUV微影機曝光:11.2nm光源,每小時處理60片12吋晶圓
根據Cnews報導,俄羅斯已公佈自主研發的光刻機路線圖,目標是打造比ASML 系統更經濟的EUV光刻機。這些光刻機將採用波長為11.2nm的鐳射光源,而非ASML 使用的標準13.5nm波長。因此,新技術無法與現有EUV 基礎設施相容,需要俄羅斯自行開發配套的曝光生態系統,可能需要數年甚至十年以上。
這項光刻機開發計畫由俄羅斯科學院微觀結構物理研究所的Nikolay Chkhalo 領導,目標是製造出性能具競爭力且具成本優勢的光刻機。具體來說,俄羅斯將採用11.2nm的氙(xenon)基鐳射光源,取代ASML 的基於雷射轟擊金屬錫(tin)液滴產生EUV光源的系統。 Chkhalo 表示,11.2nm的波長能將解析度提升約20%,不僅可以簡化設計並降低光學元件的成本,還能呈現更精細的細節。此外,此設計可減少光學元件的污染,延長收集器和保護膜等關鍵零件的壽命。
俄羅斯曝光機還可使用矽基光阻劑,預期在較短波長下將具備更出色的性能表現。儘管此光刻機的晶圓製造產能僅為ASML 設備的37%,主要因為其光源功率僅3.6 千瓦,但也足以應付小規模晶片生產需求。
雖然11.2nm波長仍屬於極端紫外線光(EUV)譜範疇,但這並非單純的小幅調整。因為所有光學元件包括反射鏡、塗層、光罩設計以及光阻劑,都需要針對新的波長進行特別設計與最佳化。因此,鐳射光源、光阻化學、污染控制及其他支援技術也須重新設計,才能確保在11.2nm波長下的有效運作。
以11.2nm波長為基礎的工具很難直接相容於現有以13.5nm為基礎EUV 架構與生態系統,甚至連電子設計自動化(EDA)工具也需要更新。雖然現有EDA 工具仍可完成邏輯合成、佈局和路由等基本步驟,但涉及曝光的關鍵流程,如光罩資料準備、光學鄰近校正(OPC)和解析度增強技術(RET),則需要重新校準或升級為適合11.2nm的新製程模型。
據報導,此光刻機的開發工作將分為三個階段,第一階段將聚焦於基礎研究、關鍵技術辨識與初步元件測試;第二階段將製造每小時可處理60 片200 毫米晶圓的原型機,並整合至國內晶片生產線;第三階段的目標是打造一套可供工廠使用的系統,每小時可處理60 片300 毫米晶圓。目前還不清楚這些新的曝光工具將支援哪些製程技術,路線圖也未提到各階段完成的時間表。